MSO – Mixed Signal Oscilloscope

Oscyloskop HMO1024 został wyposażony w gniazdo 8-kanałowej sondy logicznej. Zakup samej sondy jest jednak opcjonalny, i można tego dokonać w dowolnym czasie. Od strony programowej nie istnieją żadne zabezpieczenia. Wystarczy więc dołączyć sondę, aby korzystać z pomiarów sygnałów mieszanych (analogowych i cyfrowych). Pomiary z użyciem sond cyfrowych przypominają pracę z analizatorem stanów logicznych. Są one wykorzystywane przede wszystkim wtedy, gdy interesują nas zależności logiczne. Niekiedy zachodzi konieczność jednoczesnej obserwacji sygnału cyfrowego i jego postaci analogowej. Powodem może być na przykład podejrzenie, że poziomy sygnału cyfrowego nie mieszczą się w przewidzianych dla nich zakresach, albo że gdzieś występują jakieś zakłócenia analogowe przekłamujące informację przekazywaną sygnałem cyfrowym. Korzystając z opcji sygnałów mieszanych można stosunkowo łatwo takie przypadki wykryć, a nawet dokładnie zlokalizować. Innym przykładem jest cyfrowa generacja sygnału analogowego. Podglądając współzależność analogowego przebiegu wyjściowego od poszczególnych składowych cyfrowych, z których został złożony, można ocenić poprawność pracy urządzenia. Zaletą takiego trybu pracy jest też możliwość wyzwalania podstawy czasu sygnałami cyfrowymi. Warunek wyzwalający może składać się z rozbudowanego wyrażenia logicznego, którego argumentami są poszczególne sygnały cyfrowe. Ponadto dostępne są kryteria czasowe określające na przykład jak długo ma trwać określony stan, aby spowodował wyzwolenie. Oprogramowanie oscyloskopu uwzględnia 3 predefiniowane standardy cyfrowe (TTL, CMOS i ECL) oraz dwa definiowane dowolnie przez użytkownika. Do pracy z analizatorem stanów przewidziano bardzo użyteczne udogodnienie. Zastosowany w oscyloskopie HMO1024 wyświetlacz ma matrycę 640×480 pikseli o przekątnej 16,5 cm. 8 przebiegów cyfrowych zajmuje więc sporą część ekranu. Aby zmieścić na nim wszystkie, włącznie z przebiegami analogowymi, należałoby znacznie zmniejszyć ich rozmiary. Tak dzieje się w większości oscyloskopów dysponujących wejściami cyfrowymi. W HMO1024 zastosowano prosty, za to skuteczny zabieg w postaci ekranu wirtualnego, dysponującego aż 20 działkami osi pionowej. Fizyczny ekran oscyloskopu jest tylko rzeczywistym oknem o rozmiarach 12 działek w poziomie i 8 w pionie. Zawartość ekranu wirtualnego jest przewijana paskiem, tak jak jest to praktykowane w komputerach.

Pomiary kursorowe i automatyczne

Markery ekranowe były stosowane już w oscyloskopach analogowych, znacznie ułatwiając ocenę ilościową badanego sygnału. Oscyloskopy cyfrowe stworzyły zupełnie nowe możliwości tego typu pomiarów, skrupulatnie zresztą wykorzystywane nawet w najprostszych przyrządach. Na ogół stosowane są dwa kursory umożliwiające ocenę wartości chwilowej, albo przedziału napięciowego lub czasowego (rys. 1).

Rys. 1. Pomiary przy użyciu 2 kursorów

Konstruktorzy Hamega poszli jeszcze dalej. W pomiarach kursorowych mogą być wykorzystywane trzy kursory, dzięki czemu można na przykład określać (mierzyć) parametry fazowe przebiegu dla trybu Ratio X lub wszelkiego rodzaju przerosty i przepięcia dla trybu Ratio Y . W trybie Ratio X określany jest stosunek różnicy czasu między kursorem pierwszym i drugim do różnicy czasu między kursorem pierwszym i trzecim. Jak widać istotna jest kolejność ustawiania kursorów. Wynik jest podawany w postaci liczby zmiennoprzecinkowej, wartości procentowej, w stopniach lub w radianach. Analogicznie przebiega pomiar w trybie Ratio Y , inna jest tylko interpretacja wyników.
Udogodnieniem jest możliwość przesuwania kursorów z dwoma prędkościami. Zgrubne dosunięcie kursora do wybranego punktu przebiega w trybie Coarse , a do precyzyjnego ustawienia korzystniejsza jest opcja Fine .
Na tym nie kończy się rola kursorów w oscyloskopie HMO1024. Są one również połączone w pewnym sensie z pomiarami automatycznymi. Na panelu przednim znajduje się przycisk Cursor Measure , którym są inicjowane dużo bardziej złożone pomiary, niż w klasycznym ich wydaniu. Są to: wspomniane już Ratio X i Ratio Y, a także ΔV, Δt, 1/Δt (f), V to Gnd, Vt related to Trigger point, pulse count, peak to peak, peak+, peak-, mean value, RMS value, standard deviation. Wybranie opcji RMS value powoduje na przykład wyświetleniem wartości skutecznej przebiegu, obliczonej za okres wyznaczany kursorami (rys. 2). Na podobnej zasadzie działają pozostałe opcje.

Rys. 2. Pomiary przy użyciu 3 kursorów

Pomiary automatyczne to obowiązkowy element narzędzi pomiarowych oscyloskopów cyfrowych. Niemal każdy producent stosuje tu własne rozwiązania. W Hamegu przyjęto zasadę, że są one wywoływane po naciśnięciu przycisku Auto Measure zlokalizowanego w sekcji „ Analyze ” na panelu czołowym. Możliwe jest po tym zdefiniowanie dwóch parametrów, które będą następnie na bieżąco mierzone i wyświetlane w dolnej części ekranu. Dostępne są wszystkie najpotrzebniejsze parametry, trochę jednak szkoda, że tylko dwa z nich mogą być jednocześnie wyświetlane. Niedogodność tę rekompensuje w pewnym stopniu opcja „ Quick View ”, aktywowana po naciśnięciu takiego przycisku. Powoduje ona wyświetlenie 5 najważniejszych parametrów.

Rys. 3. Oscylogram uzyskany w trybie „ Quick View ”