Osciloskopy GDS-2000Hx: 12 bitů, Android i powerbanka

Správný výběr nového osciloskopu – to je vždy kupa otázek. Laboratorní technika mívá jasně danou představu o přesnosti, školy zase utažené rozpočty a do terénu si také nevezmete úplně vše. Výrobci nám kromě toho servírují jeden model za druhým. Jak se v tom vyznat? A našlo by se řešení, které vyhoví úplně všem? To sice ne, ale přichází novinky, které mají každému co nabídnout. Kompromis? Ano, pokud bude zdařilý.

Konec utopených detailů

Nabídku měřicí techniky od společnosti GW Instek posilují přesné, ale i docela kompaktní osciloskopy řady GDS-2000HD či GDS-2000HG v moderním hávu [1], o kterých jsme již na stránkách DPS Elektronika od A do Z krátce psali v [2]. Výrobce předně vsadil na 12bitové hardwarové rozlišení, kterému sekunduje inovativní uživatelské rozhraní, založené na systému Android. Kostrbaté průběhy plné kvantizačního šumu proto necháme 8bitovému analogově – číslicovému převodu. My zde totiž na svislé ose počítáme s 4 096 úrovněmi a třeba i souměrně vyjádřenou přesností ±1,5 % (parametr DC Gain; platí pro více než 5 mV, do jednoho milivoltu je každopádně nutné uvažovat ±3 %). Na vodorovné ose pak dokumentace v souvislosti s kmitočty, fázemi a časovou základnou nepočítá s 10 ppm, ale ani 5 ppm. Vnitřní hodiny zde totiž dosahují přesnosti ±1 ppm. A zhruba stejným tempem bude systém degradovat i s každým dalším rokem.

Z doplňkových funkcí přístroje stojí za zmínku vestavěný generátor AFG se dvěma kanály, spojovaný výhradně s verzemi GDS-2000HG. Systém uvažuje vzorkovací rychlost 160 MS/s, 14bitové vertikální rozlišení a kmitočty v rozmezí od 1 μHz až do 50 MHz (sinus). A není to pouze o 28 předem nastavených průbězích nebo např. analýze frekvenční odezvy FRA či Bodeho diagramu. K dispozici je také funkce kopírování průběhu jedním kliknutím, kdy nám systém pomocí vestavěného generátoru rovnou replikuje skutečné anomálie nebo např. chyby zachycené osciloskopem DSO a umožňuje třeba provádět zátěžové testy.

Přístrojů řady GDS-2000 napočítáme dohromady šest. Popíšeme je vždy čtyřmi analogovými kanály a vzorkovací rychlostí v reálném čase nanejvýš 2,5 GS/s (jeden či dva vstupy, při plném záběru jen polovina). Paměť zde pojme maximálně 500 Mpts (350/500 MHz) či 100 milionů bodů na kanál (250 MHz). Jak vidíme, šířka pásma dosahuje buď 500 MHz, 350 MHz, příp. též méně obvyklých 250 MHz (podobně, jako u 12bitových modelů Rigol série DHO900, které se dále odchylují také s polovičními 125 MHz [3]). A jak jsme již nastínili, generátory AFG zde nejsou podmínkou. Rozhoduje vždy koncovka „HG“. Z pohledu spouštění a dekódování ještě zmíníme pětici sériových sběrnic RS232/UART, I²C, SPI, CAN a LIN, výpočet rychlé Fourierovy transformace (FFT) s pamětí o velikosti jedoho miliónu bodů a v neposlední řadě také 14 způsobů spouštění, 43 parametrů automatického měření (včetně statistických funkcí), voltmetr, šestimístný čítač nebo např. digitální filtry.

Chytré funkce? Ano, ale...

Čtyřkanálové osciloskopy GDS-2000HD a také GDS-2000HG od firmy GW Instek měří 325 mm × 210 mm a na hloubku pak necelých 112 mm. Váží přibližně 3,2 kg a hned vedle síťového napájení dokáží také čerpat energii cestou rozhraní USB typu C (12 V / 4 A), pokud nám ovšem adaptér nebo powerbanka takto dodá 48 wattů. Vedle skutečné mobility lze proto zajistit i galvanické oddělení a mít při měření pod kontrolou parazitní smyčky, včetně rušení. Systém jako takový dále podporuje připojení přes USB 2.0 či LAN. Využije vnější klávesnici, myš, ale i webové rozhraní nebo příkazy SCPI. Vlastní TFT LCD panel o úhlopříčce 10,1 palce vykresluje s rozlišením 1024 × 600 obrazových bodů a pro uživatele chystá mřížku 10 × 18. Vícedotyková gesta jsou samozřejmostí. Užitečné může být i tlačítko Autoset, sloužící k samočinnému rozpoznávání průběhů a případné optimalizaci nebo jindy zase jakási „ochrana před uživatelem“ s interaktivním průvodcem kompenzací pasivní sondy – když už tedy používáme přesný 12bitový A/D převodník a hrozilo by špatné nastavení [4].

Samostatnou kapitolu pak tvoří Android. Výrobce využil sílu tohoto systému a z osciloskopu v podstatě udělal „multimediální tablet“ zabudovaný v měřicím přístroji. Láká třeba na vestavěný balík WPS Office (Word, Excel, PPT) i plynulé přehrávání zvuku či videa nebo zobrazování PDF souborů. Učitel tak může přímo na obrazovku osciloskopu nahrát zadání laboratorní úlohy nebo instruktážní video a studenti již nemusí odbíhat k počítači nebo se vymlouvat, že nevěděli, jak mají obvody zapojit. Vývojáři si pro změnu otevřou katalogové listy, případně v Excelu vytváří tabulky a zapisují poznámky, aniž by museli použít notebook.

Je to samozřejmě o zvyku, ale i omezeních, plynoucích z 10palcového displeje – zvláště, když k osciloskopu nepřipojíme klávesnici nebo myš. Zakryli jsme si také plochu pro samotná měření či sledování signálu a neustálé překlikávání mezi měřicí aplikací a WPS Office pak může zdržovat. A zohlednit musíme i delší dobu startu nebo určité riziko, že systém někdy zamrzne, příp. vykáže softwarovou chybu, kterou vyřeší restart a později též aktualizace. Celkové řešení přístroje však v této třídě dává smysl a generace inženýrů „odkojená“ smartphony jásá. Ale co ti starší? Stále zde mají klasické ovládání, které sice zeštíhlelo, ale nechybí. Naštěstí.

Odkazy:

[1] Tisková zpráva, https://www.gwinstek.com/en-global/news_release/detail/GDS-2000HDHG_global/1

[2] Osciloskopy GDS-2000HD/HG. Dvanáct bitů na deseti palcích, https://www.dps-az.cz/zpravy/id:105237/osciloskopy-gds-2000hd-hg-dvanact-bitu-na-deseti-palcich

[3] Osciloskopy Rigol řady DHO900, https://www.rigolna.com/products/rigol-digital-oscilloscopes/dho900/

[4] Osciloskopy GW Instek řady GDS-2000HD/HG, https://www.gwinstek.com/en-global/products/detail/GDS-2000HDHG

robenek@dps-az.cz