Na rys. 5a przedstawiono pomiar czasu narastania sygnału cyfrowego występującego w urządzeniu z popularnym mikrokontrolerem. Przeprowadzono go oscyloskopem DS1052E metodą kursorową oraz (dla pewności) za pomocą wbudowanej funkcji Measure->Rise Time. Oscyloskop pracował z długim rekordem, próbkował w czasie rzeczywistym i miał włączoną interpolację sin(x)/x. Uzyskano wynik 4,4 ns. Analogiczny pomiar został przeprowadzony oscyloskopem DS1202CA tej samej firmy, charakteryzujący się pasmem 200 MHz i próbkowaniem 2 GSa/s (rys. 5b). W tym przypadku pomiar czasu narastania dał wynik 2,4 ns, a więc prawie 2-krotnie mniej. Oczywiście ogólny charakter sygnału został zachowany, a zafałszowanie czasu narastania oscyloskopem o węższym paśmie może mieć jakieś znaczenie, ale dla sporej grupy użytkowników może być zupełnie nieistotne.
O profesjonalnym przeznaczeniu oscyloskopu świadczyć może fakt zaimplementowania w nim testu Pass/Fail, generującego elektryczny sygnał błędu, wyprowadzony na specjalne gniazdo z tyłu obudowy. Impuls na tym wyjściu pojawia się po stwierdzeniu przekroczenia przez badany sygnał korytarza wyznaczonego przez sygnał wzorcowy (rys. 6).
Rys. 6. Test Pass/Fail
Taki test w warunkach amatorskich będzie raczej mało przydatny, jest natomiast wykorzystywany na zautomatyzowanych stanowiskach pomiarowo-uruchomieniowych. Oprócz normalnego trybu pracy Y-T, oprogramowanie firmowe oscyloskopu DS1052E udostępnia jeszcze dwa często spotykane tryby: Roll i X-Y. Pierwszy z nich umożliwia wygodną obserwację bardzo wolnych przebiegów z podstawą czasu równą 50s/dz, w drugim natomiast podstawa czasu jest odłączona, a do toru odchylania poziomego jest doprowadzany drugi kanał pomiarowy – X. Ten tryb jest, w pewnym sensie, pozostałością po oscyloskopach analogowych. W ich epoce pozwalał dość precyzyjnie mierzyć parametry fazowe dwóch przebiegów. Konieczne było jednak wykonania kilku dodatkowych pomiarów i obliczeń z kalkulatorem.
Dzisiaj problem jest załatwiany dużo prościej, dzięki wbudowanym pomiarom automatycznym dostarczającym gotowy wynik wprost na ekran. Spróbujmy skonfrontować obie metody. W tym celu został zmontowany prosty przesuwnik fazowy RC, którego elementy miały wartości: R=5500 ?, C=1 µF. Do jego wejścia doprowadzono sygnał sinusoidalny o częstotliwości 97 Hz. Oscyloskop przełączono w tryb X-Y, wejście kanału X zostało dołączone do wejścia przesuwnika, a wejście kanału Y do wyjścia przesuwnika. Na ekranie uzyskano przebieg taki, jak na rys. 7.
Rys. 7a. Pomiar przesunięcia fazowego metodą krzywych Lissajous
Rys. 7b. Pomiar przesunięcia fazowego przy wykorzystaniu pomiarów automatycznych
Następnie, wykorzystując kursory ekranowe zostały wyznaczone parametry C i D. Obliczenie przesunięcia fazowego między mierzonymi przebiegami wyznacza się ze wzoru: ?=±arcsin (C/D), co po podstawieniu danych C=761 mV, D=799 mV dało wynik ?=72°. Następnie oscyloskop został przełączony w normalny tryb Y-T, i przesunięcie zmierzono korzystając z pomiarów automatycznych (rys. 7b). W tym przypadku otrzymano wynik 76°. Jak widać, wyniki są w przybliżeniu zgodne, ale nie równe. Sporym utrudnieniem w pomiarach kursorowych jest stosunkowo niewielka rozdzielczość ekranu oscyloskopu DS1052E.
Quo Vadis, Rigol?
Firma Rigol istnieje już od 12 lat, szybko zdobyła uznanie wśród klientów. Produkuje bardzo starannie dopracowane pod względem stylistycznym przyrządy, charakteryzujące się niezłymi parametrami, Są to: oscyloskopy cyfrowe, generatory, cyfrowe mierniki laboratoryjne, zasilacze, a nawet analizatory widma. Do tej pory przyrządy Rigola bardzo szybko podążały pod względem techniczny za światowymi trendami obowiązującymi dla sprzętu klasy średniej. Świat nie stoi jednak w miejscu, ciekawe więc czy sprawność tego producenta zostanie utrzymana? Już teraz można zauważyć pewne tendencje, które coraz wyraźniej są zauważalne u konkurencji, i na które Rigol powinien zareagować. W ofercie tej firmy brakuje na przykład modelu oscyloskopu klasy niższej niż DS6000 z wyświetlaczem o rozdzielczości wyższej niż 320×240 punktów.
Drugą, z pewnością oczekiwaną przez użytkowników decyzją, byłoby wprowadzenie oscyloskopu z wbudowanym generatorem arbitralnym. Na rynku pojawiają się już takie przyrządy klasy średniej. Fakt – włączenie takiego modelu do oferty mogłoby być „strzałem we własną piętę”, gdyż generatory takie stanowią odrębną grupę produktów, ale w świetle obowiązujących trendów decyzja taka wydaje się nieunikniona.
Do rozważenia pozostaje rófwnież wprowadzanie analizy popularnych protokołów transmisyjnych, edytora własnych równań w bloku operacji matematycznych, i… Wszystko to oczywiście w oscyloskopach klasy co najwyżej średniej. No tak, tylko wtedy zatarłaby się różnica między sprzętem różnych klas. Jako optymista wyobrażam sobie taki rozwój wydarzeń. Mam przypuszczenie graniczące z pewnością, że wszystko o czym napisałem wyżej zostanie kiedyś zrealizowane, a dla sprzętu najdroższego na pewno zostaną wymyślone zupełnie nowe funkcje, o których na razie jeszcze nam się nie śni. Wystarczy popatrzeć na ewolucję telefonów komórkowych, aby sądzić, że taki scenariusz wcale nie jest nierealny.
Dodatkowe informacje są dostępne u autoryzowanego dystrybutora: NDN Zbigniew Daniluk, www.ndn.com.pl (także sklep internetowy).
