Na leżąco albo na stojąco

W ostatnim czasie oszałamiającą popularność robią tablety. Tylko patrzeć, kiedy zostaną wykorzystane przez producentów aparatury pomiarowej. Najbardziej zaawansowane technologicznie oscyloskopy cyfrowe są w istocie połączeniem komputera, najczęściej z systemem Windows, i elektroniki realizującej funkcje oscyloskopu. Są w nich stosowane duże wyświetlacze dotykowe na sztywno zamontowane w obudowie przyrządu. To właśnie one w dużej mierze decydują o rozmiarach oscyloskopu. A gdyby tak zrezygnować z wyświetlaczy zabudowanych i zamiast nich dołączać tablety? Jeśli pojawią się kiedyś takie rozwiązania, to proszę porównać datę ich opracowania z datą ukazania się tego artykułu :).
Tymczasem namiastkę takiej koncepcji zrealizował LeCroy w oscyloskopach WaveRunner rodziny HRO 6 Zi. Wprawdzie zastosowano w nich tradycyjny wyświetlacz sprzężony na stałe z przyrządem, ale jest on umieszczony w specjalnej prowadnicy umożliwiającej zmianę położenia ekranu. W zależności od upodobań albo potrzeb, można go ustawić w położeniu poziomym lub pionowym. Istnieje także możliwość regulacji odchylenia ekranu od pionu (fot. 2). Dodatkowy przechył uzyskuje się przez wysunięcie nóżek oscyloskopu. Wyświetlacz ma imponujące rozmiary – 12,1” i matrycę aktywną TFT 1280×800 pikseli (WXGA).

Fot. 2. Możliwe ustawienia ekranu oscyloskopu HRO 66 Zi

Jaką korzyść stwarza możliwość obrócenia ekranu o 90° wiedzą najlepiej użytkownicy oscyloskopów wykorzystujący je w roli analizatorów przebiegów cyfrowych. HRO 66 Zi oprócz 4 kanałów analogowych ma gniazdo dla 16-kanałowej sondy cyfrowej, a odpowiednie opcje oprogramowania udostępniają różne funkcje analizatora protokołów. Obserwowanie aż 16 przebiegów jest znacznie wygodniejsze przy pionowym ustawieniu ekranu. Duży rekord danych pozwala znacznie rozciągać oscylogram, czyli uzyskiwać duże powiększenia.

Podglądanie danych

Sama możliwość obserwacji danych na magistralach szeregowych to oczywiście za mało, jak dla oscyloskopu klasy, którą reprezentuje WaveRunner HRO 66 Zi. Uruchomienie funkcji analizatora protokołów wiąże się z udostępnieniem 17 dodatkowych, związanych z nimi opcji wyzwalania. Także w zestawie pomiarów automatycznych pojawia się specjalny zestaw opcji dla magistral szeregowych. Wszystko jednak kosztuje, o czym należy pamiętać przy kupowaniu oscyloskopu. Oznacza to, że w podstawowej wersji przyrządu liczba funkcji jest okrojona do zestawu uniwersalnego, natomiast ewentualne rozszerzenia powinny być dobierane w zależności od przewidywanych zastosowań przyrządu. LeCroy oferuje kilka takich opcji. Są to:

1. SDA II Serial Analysis Option (WR6Zi-SDAIII) – total jitter. Zestaw narzędzi wykorzystywanych do pomiaru jittera. Duża część pomiarów jest oparta na wykresie oczkowym. Na tej podstawie są określane liczne parametry związane z jitterem, na przykład: błąd interwału czasowego (TIE), całkowity jitter (TJ), stopa błędu (BER), poziom „zera” i „jedynki”, współczynnik wygasania i wiele innych. 
2. Cable De-embedding Option (WR6Zi-CBL-DE-EMBED). Oprogramowanie umożliwiające uwzględnianie parametrów kabli pomiarowych na końcowe wyniki pomiarów. Kable są modelowane poprzez S-parametry lub współczynniki tłumienia podawane przez producentów.
3. 8b/10b Decode and Trigger Option (WR6Zi-80B-8B10B TD) i 8b/10b Decode Option (WR6Zi-HRO-80B-8B10B D). Oprogramowanie ułatwiające jednoczesne przechwytywanie i analizę do czterech sieci przewodowych o przepływnościach 150 Mb/s do 3,125 Gb/s, z opcją 80-bitowej sekwencji wyzwalającej.
4. Serial Data Mask Option (WR6Zi-SDM). Zestaw standardowych masek wykresów oczkowych z możliwością tworzenia własnych.
5. Electrical Telecom Pulse Mask Test Option (WR6Zi-ET-PMT). Typowe opcje pomiarowe dla zastosowań w telekomunikacji.
6. Spectrum Analyzer Mode Option (WR6Zi-SPECTRUM). Zestaw opcji umożliwiających dokonywanie pomiarów w dziedzinie częstotliwości. Nie przerobią one oscyloskopu HRO 66 Zi w prawdziwy analizator widma, ale znacznie go do tej roli przybliżą. Pomiary są oparte na analizie FFT, umożliwiają obliczanie mocy średniej, gęstości mocy, wyznaczanie składowych rzeczywistych i urojonych oraz innych parametrów częstotliwościowych. Analiza FFT bazuje na rekordzie składającym się ze 128 Mpunktów.
7. Disk Drive Measurements Option (WR6Zi-DDM2). To dość specyficzny zestaw opcji przeznaczony do pomiarów dysków twardych. Załączone w nim operacje matematyczne są wykorzystywane do określania blisko 30 parametrów dysków.

Pomiarowiec – informatyk

Któż z nas w szkole czy na studiach nie narzekał na konieczność uczenia się pewnych przedmiotów, które wtedy wydawały się mało przydatne, wręcz zbędne? Później często okazywało się, że jednak wszechstronna wiedza przydaje się w praktyce. Takim piątym kołem u wozu dla osób o zacięciu układowym mogły być techniki informatyczne, języki programowania itp. Jeśli ktoś kiedyś nie odrobił tych lekcji, teraz może mieć kłopot z obsługą oscyloskopu HRO 66 Zi.
Pomiary, w których są wykorzystywane obliczenia z zastosowaniem złożonych funkcji matematycznych na stałe wpisały się do cech funkcjonalnych nowoczesnych oscyloskopów cyfrowych. Tak też jest w przypadku HRO 66 Zi. Przyrząd ten dysponuje bogatą kolekcją standardowych funkcji matematycznych rozszerzanych o funkcje specjalistyczne zebrane w wykupionym pakiecie software’owym. Nie kończy to jednak wszystkich możliwości w tym zakresie. Użytkownik może pisać własne skrypty służące do obliczania parametrów, jakich nie znajdzie w żadnej z gotowych bibliotek. Czasami, na przykład wtedy, gdy konieczne jest wykonanie jednego, konkretnego obliczenia, rozwiązanie takie może być tańsze niż zakup całej biblioteki. Z pewnością skrypty takie pojawią się na różnych forach internetowych. Skrypty ułatwiają rozwiązywanie indywidualnych zagadnień technicznych dla szerokiego zakresu aplikacji, przy minimalnym nakładzie pracy.
Zastosowania skryptów są dużo szersze. Mogą być wykorzystywane do szeroko pojętego powiększania funkcjonalności oscyloskopu obejmującego oprócz obliczeń matematycznych także algorytmy wyświetlania, definiujące własne parametry, a nawet modyfikujące interfejs użytkownika. Skrypty są przygotowywane w takich narzędziach jak: Excel, Mathcad, MATLAB, C/C++, JScript lub Visual Basic. Oprogramowanie firmowe oscyloskopu zawiera edytor umożliwiający pisanie ich bezpośrednio na oscyloskopie, z wykorzystaniem klawiatury ekranowej lub zewnętrznej klawiatury USB (rys. 3).

Rys. 3. Wbudowany edytor tekstowy oscyloskopu HRO 66 Zi