Osciloskopy GDS-3000A. Jedna osa nestačí, jedno giga musí

Vestavné systémy, rychlá číslicová technika, ale také návrhy spínaných zdrojů napájení, výkonová elektronika nebo např. měření pro zajištění kvality, testování ve výrobě či vybavení školní laboratoře. Zde všude se uplatní novinky z dílny Good Will Instrument. Osciloskopy řady GDS-3000A hýří nejen výbavou, ale nyní také průlomovou šířkou pásma. Přinejmenším na současné poměry výrobce [1].

Magický gigahertz

1GHz osciloskopy DSO (Digital Storage Oscilloscope) jako důvod k oslavě? Zcela nepochybně, zvláště když vaše předchozí vlajková loď stavěla „pouze“ na 650 MHz. K tomu si přidejte spoustu doprovodných funkcí a můžete okamžitě těžit ze všech výhod, které digitální paměť přístroje za účelem snadného vyvolání dat, ale i jejich analýzy, také nabízí. V časové nebo též frekvenční oblasti.

Vše přitom sledujete na TFT LCD panelu s úhlopříčkou lehce přes deset palců, rozlišením WVGA (800 × 480 bodů), osmibitovými gradienty RGB a s přiznanou maximální rychlostí 200 000 průběhů za vteřinu. Nebo se spolehnete spíše na přítomná rozhraní a celý systém ovládáte na dálku z prohlížeče. Vedle portu LAN výrobce dále standardně počítá s USB Host, USB Device, ale také RS-232 nebo volitelně i modulem GPIB.

Novinky v řadách paměťových osciloskopů GDS-3000A s 490 000 segmenty máme celkem dvě [2]. Šířku pásma již víme. Je společná a odpovídá vstupní impedanci 50 Ω. Pro stejný pokles o -3 dB pak výrobce za předpokladu jednoho megaohmu stanovuje rozsah od stejnosměrných úrovní až po 500 MHz. A s tím se rovněž pojí spočtená doba náběhu 350 ps. Analogové vstupy zapojíme buď dva (verze GDS-3102A) nebo také čtyři, to u varianty GDS-3104A. V GW Instek zvolili pro svislou osu základní osmibitový převod, kterému však v režimu Hi Res s vysokým rozlišením dopřejí další čtyři bity k dobru.

Systém pokaždé zapisuje data v délce 200 milionů bodů na kanál, slibuje 38 různých automatických měření a pokud jde o nejvyšší vzorkovací rychlost, počítejte v reálném čase s pěti gigasamply za vteřinu. Takový údaj ovšem platí pro poloviční počet kanálů, takže se všemi vstupy obdržíme spíše 2,5 GS/s. Poplatně kmitočtové oblasti musíme ještě zmínit dvoukanálový spektrální analyzátor s kmitočtovým přesahem od DC do 2,5 GHz a také funkci pro zobrazování spektrogramu. A nelze si nevšimnout ani numerické klávesnice, umístěné na čelním panelu vpravo nahoře.

Různé podoby napájení

Početnou skupinou rozšiřujících funkcí, zde konkrétně třinácti, které jsou (nejen) pro nové osciloskopy řady GDS-3000A od GW Instek příznačné, budou měření s nimiž výrobce reaguje na každodenní potřeby v oblasti spínaných zdrojů napájení SMPS a jejich testování. Vývojářům zde pomohou řešit kvalitu napájení, harmonické složky, nárazové proudy, zvlnění či rušení, přechodovou odezvu, zapínání a vypínání, dosahované účinnosti, analýzu řídicí smyčky, činitele potlačení PSRR, modulace, spínací ztráty, bezpečnou pracovní oblast SOA nebo jindy zase křivky B-H. Volitelný software DS3A-PWR, sloužící k analýze napájení, lze navíc po dobu záruky bezplatně vyzkoušet.

S tím jdou ovšem ruku v ruce i proudová měření a vnější sondy, které potřebujeme nějak „živit“. Výrobce proto na pravém boku přístroje nachystal výstupy vlastního zdroje napájení se kterými obslouží jak doporučené 50MHz AC/DC proudové sondy GCP-530, tak též verze GCP-1030 s dvojnásobným záběrem až do 100 MHz, zvládající pokaždé, a trvale, až 30 A_rms. Špičkově pak ještě o dvacet ampér více [3].

Uživatelé si nemusí zmíněné zdroje obstarávat zvlášť a zjednoduší se tím i samotná obsluha měřicí techniky. Zvláště, když potřebujeme nové osciloskopy, které se jinak nezaleknou ani provozních teplot od nuly až do +50 °C, někam přenášet. Na první pohled to tak sice nevypadá, ale už jen samotný přístroj s displejem o úhlopříčce cca čtvrt metru měří celý 420 mm × 253 mm × 114 mm a váží přitom zhruba 4,6 kg. A každý napájecí zdroj, doporučovaný dvoukanálový GCP-206P, resp. GCP-425P se čtveřicí výstupů, by zde přidal další kilogram navíc. U nových osciloskopů GDS-3104A se čtyřmi analogovými kanály samozřejmě počítejte s úměrně navýšeným počtem zdířek ±12 V / 500 mA.

Doplňky v čele s logikou

Volitelné příslušenství toho každopádně nabízí mnohem víc. Další sondy proudové, vysokonapěťové rozdílové nebo i různé pasivní. GTP-1501R (10:1) v takovém případě vidí až do 1,5 GHz. Jiné užitečné rozšíření zase ponese označení DS3A-16LA s odkazem na klíčový logický analyzátor o šestnácti kanálech, kdy měřicí techniku rázem povýšíme na práci se smíšenými signály, tzv. MSO, takže lze kupříkladu analyzovat provoz na sběrnicích I^₂C, SPI, UART, CAN či LIN. Výrobce nyní definuje šířku pásma 200 MHz a počítá s rychlostí vzorkování 1 GS/s na kanál.

Modely řady GDS-3000A máme dále, tentokrát ale standardně, vybavené 25MHz generátorem libovolných průběhů AWG se dvěma výstupy a také funkcí FRA pro analýzu kmitočtové odezvy s dynamickým rozsahem přes 80 dB (viz také Bodeho diagram). Výrobce u 14bitového systému výroby signálu stanovil rychlost 200 MS/s, rozsah max. 5 V špička – špička, rozlišení 1 mV nebo dvouprocentní přesnost. V dalším výčtu vlastností již pokračuje sama dokumentace.

Nová technika od Good Will Instrument není v obecném kontextu zase tak průlomová, nicméně z pohledu aktuální nabídky výrobce vykazuje stále dostatek předpokladů k tomu, aby ji sám za sebe označil jako „high – endovou“. Na druhou stranu to ale znamená, že ji spousta běžných uživatelů v plné míře stejně nevyužije. A právě pro ně přišly loni v létě na svět i jednodušší 100MHz osciloskopy DSO s totožným logem. Ze stránek DPS Elektronika od A do Z k nim vede cesta přes [4].

Odkazy:

[1] Tisková zpráva, https://www.gwinstek.com/en-global/news_release/detail/20251117_GDS-3102A_GDS-3104A_NPI_Global/1

[2] Nové osciloskopy řady GDS-3000A, https://www.gwinstek.com/en-global/products/detail/GDS-3102A_GDS-3104A

[3] Proudové sondy a jejich napájení, https://www.gwinstek.com/en-global/products/downloadSeriesDownNew/463/1598

[4] Osciloskopy GDS-912. Není kilo, jako kilo, https://www.dps-az.cz/zpravy/id:104007/osciloskopy-gds-912-neni-kilo-jako-kilo

robenek@dps-az.cz