Осциллограф USB: осциллограф на базе ПК

Осциллографы для ПК и USB представляют собой высокопроизводительные испытательные приборы в небольшом пространстве и по сравнительно низкой цене за счет использования пользовательского интерфейса и некоторой обработки компьютера.


Типы областей включают:
Аналоговый осциллограф Аналоговый осциллограф для хранения данных Цифровой осциллограф с люминофором Цифровой осциллограф USB/Осциллограф для ПК Осциллограф смешанных сигналов MSO Выборочный осциллограф

Руководство по осциллографу включает:
Основные сведения об осциллографе Краткое описание типов осциллографов Технические характеристики Как использовать осциллограф Запуск осциллографа Пробники осциллографа Технические характеристики пробников осциллографа


Осциллографы на базе ПК, включая USB-осциллографы, стали очень популярным способом обеспечения высокопроизводительного осциллографа по низкой цене и в небольшом корпусе.

В некоторых случаях компьютер будет быть доступным в среде, где электронное оборудование Это необходимо для тестирования, поэтому использование вычислительной мощности, экрана и источника питания ПК или другого компьютера имеет смысл, что позволяет сэкономить на стоимости и пространстве.

Ввиду спроса на USB-осциллографы, доступно большое разнообразие, предлагающее полный спектр возможностей от USB-осциллографов начального уровня до стробоскопических осциллографов с полосой пропускания, простирающейся до диапазона ГГц. Эти тестовые инструменты позволяют добиться значительной экономии средств без ущерба для производительности в зависимости от выбранной области USB

Выбор USB для прицелов ПК

Использование универсальной последовательной шины, USB для подключения прицела к ПК имеет абсолютный смысл, хотя это не единственный метод.

Осциллографы, использующие персональные компьютеры, ПК, могут использовать различные методы для связи с ПК. Однако в последние годы USB стал стандартом практически на всех компьютерах, и в результате не требуется использование дополнительной карты, такой как карта Firewire и т. Д., Для использования одного из этих тестовых инструментов.

Использование USB означает, что можно использовать осциллограф с использованием вычислительной мощности ПК практически на любом ПК.

Другое преимущество состоит в том, что наличие цифрового USB-осциллографа дает преимущества и экономию количества может быть сделанный. Для разных интерфейсов требуется меньше вариантов, поэтому можно сосредоточиться на оптимизации конструкции испытательного прибора для USB.

Также интересно отметить, что многие цифровые осциллографы в штучной упаковке используют точно такой же подход и имеют одинаковые базовые схемные блоки, единственная реальная разница заключается в том, что USB-осциллограф использует внешний ПК или другой компьютер для управления и отображения.

Основные сведения о USB-осциллографе ПК

Естественно, одним из ключевых элементов осциллографа для ПК является USB-соединение. Это обеспечивает удобный и достаточно высокоскоростной канал передачи данных, по которому USB-осциллограф и компьютер могут обмениваться данными..

Хотя испытательное оборудование от разных производителей и оборудование, расположенное в разных положениях в пределах диапазонов от производителей, будут отличаться, есть некоторые общие аспекты этих осциллографов, которые можно описать.

Есть два основных подхода, которые используются для USB-осциллографов: один обеспечивает гораздо более дешевые, но менее производительные осциллографы, а другой обеспечивает гораздо более удовлетворительное решение.

1) Простой осциллограф USB на базе микропроцессора

Эта форма USB-осциллографа использует встроенный микропроцессор для управления и проведения измерений, но в данном случае простой формат имеет несколько серьезных ограничений.

Что касается работы, то входящая форма волны попадает в осциллограф и подвергается аналоговой обработке: затухание; усиление; согласование импеданса, если требуется. Затем они передаются в аналого-цифровой преобразователь, АЦП, и данные передаются в микропроцессор.

Принимая во внимание архитектуру процессора, обычно процессор организует данные таким образом, чтобы их можно было отправить на компьютер для большей части обработки. Это означает, что по USB-каналу на компьютер необходимо передать большой объем данных, и это может оказаться узким местом. Одна из основных проблем заключается в том, что невозможно гарантировать запуск триггера, поэтому можно пропустить важное событие в сигнале. Это может привести к тому, что много времени будет потрачено на отслеживание проблемы с сигналом e, потому что она не видна осциллографом

2) Осциллограф USB на основе FPGA

По порядку для значительного повышения производительности USB-осциллографов используются FPGA или иногда CPLD. Это позволяет выполнять гораздо больший объем обработки в пределах самого USB-устройства, а также за гораздо более короткое время. Эти устройства могут быть сконфигурированы для выполнения точных требуемых задач, поэтому они могут обрабатывать данные намного быстрее и могут обрабатывать гораздо больше данных, чтобы обеспечить наилучшее отображение форм сигналов.

Одна из важных областей, где это может происходить, — это запуск, где гораздо более быстрая операция означает, что осциллограф может срабатывать правильно даже при полной скорости осциллографа.

Используя USB-осциллографы на базе FPGA, данные обрабатываются параллельно, данные сохраняются в самом USB-осциллографе, а ПК в основном используется для отображения сигналов и управления ими. USB-осциллограф обрабатывает захваченные данные и затем передает сигнал для отображения на ПК или другой компьютер, используя формат без потерь по USB-каналу. Таким образом, USB-соединение не является узким местом, и осциллограф, который был разработан для обработки захваченных данных формы сигнала, может обеспечить это наиболее эффективным способом.

Данные проходят через аналоговую обработку, так что можно обеспечить любое согласование затухания, усиления, импеданса и т. д.. Полученный сигнал затем передается в аналого-цифровой преобразователь.

АЦП может иметь одно или несколько ядер — если у него несколько ядер, то данные обычно передаются параллельно ПЛИС и в память . Данные, хранящиеся таким образом, можно обрабатывать различными способами, вызывая данные из памяти по мере необходимости.

Многие осциллографы, как USB-осциллографы, так и осциллографы в штучной упаковке, предлагают логический анализ или цифровые каналы . Для них не требуется аналогичная аналоговая обработка, и они могут быть переданы непосредственно в FPGA, очевидно, через схему защиты. Осциллографы с этой возможностью обычно называются осциллографами MSO или смешанными сигналами.

После обработки формы сигнала отображаемое изображение может быть передано через интерфейс USB на ПК. Поскольку на ПК поступают только обработанные данные, узких мест на USB или другом интерфейсе нет, а это означает, что производительность не ограничивается интерфейсом USB. Он также передается в формате без потерь, чтобы можно было увидеть все импульсы/переходные процессы. В некоторых осциллографах могут быть отправлены прореженные данные, что может привести к дефектам отображаемой формы сигнала, что может привести к пропуску переходных процессов.

Преимущества/недостатки USB-осциллографа ПК

Использование USB-осциллографа на базе ПК имеет множество преимуществ и недостатков. Они должны быть сбалансированы при принятии решения о том, использовать или купить один из этих тестовых инструментов.

Преимущества осциллографа на базе USB/ПК

  • Рентабельность: Одно из больших преимуществ использования USB-осциллографа заключается в том, что это очень рентабельный способ покупки осциллограф. В общем тестовом оборудовании используются многие аспекты компьютера, которые, вероятно, уже будут доступны. Электропитание, дисплей и вычислительная мощность доступны в пределах ПК, и это означает, что их не нужно реплицировать в пределах USB.
  • Легко настроить -Установка и использование: Использование интерфейса USB означает, что соединение ПК и прицела особенно просто. Это хорошо зарекомендовавший себя интерфейс, который прост в настройке. Обычно программное обеспечение, используемое с осциллографом, также разрабатывается таким образом, чтобы его было легко внедрить.
  • Большой экран: Большинство ПК, будь то ноутбук или настольный компьютер, имеют экран хорошего размера, что позволяет легко отображать изображения сигналов. см.
  • Использует существующее оборудование: USB-осциллографы используют ПК, которые, вероятно, уже будут доступны. Это означает, что покупать новую именно для этой роли маловероятно.
  • Portable: USB-осциллографы намного меньше специализированных осциллографов. Для выездного обслуживания у многих инженеров уже есть ноутбук, поэтому тот факт, что осциллограф USB намного меньше, чем у специального осциллографа, дает реальное преимущество..
  • Производительность: Производительность, которую можно достичь с помощью осциллографов на базе ПК, постоянно улучшается. Осциллографы USB верхнего уровня, например, могут соответствовать характеристикам доступного автономного тестового оборудования. В зависимости от выбранной модели эти USB-осциллографы могут соответствовать топовым стандартным осциллографам и при гораздо меньшей стоимости.

Недостатки осциллографа на базе USB/ПК

  • Требуется ПК: Тот факт, что для USB-прицела требуется ПК, может быть преимуществом в некоторых случаях, но в других это может быть недостатком, если он еще не доступен.
  • Производители нижних прицелов могут срезать углы: Как и все испытательные приборы, вы можете получить то, за что платите. Некоторые нижние USB-прицелы от менее известных производителей могут сократить расходы, а также могут возникнуть проблемы с производительностью. Обратитесь к хорошо известному бренду, и производительность будет гарантирована.
  • : ->

Ключевые моменты, которые следует учитывать при выборе USB-осциллографа

На рынке очень много USB-осциллографов, некоторые из которых намного лучше других. Соответственно, при выборе USB-осциллографа необходимо убедиться, что сделан лучший выбор, и ниже приведены несколько советов, которые следует учитывать:

  • Убедитесь, что триггер является цифровым: В некоторых осциллографах USB или фактически любых цифровых осциллографах триггер может быть создан непосредственно из аналогового сигнала, тогда как в других он берется из цифровых данных, хранящихся в int он объем. Если в прицел включен полностью цифровой триггер, это позволяет достичь гораздо более высокого уровня точности и гибкости. Ложный запуск, шум и другие проблемы можно минимизировать с помощью цифровых триггеров, а запуск можно настроить для середины сигнала и т. Д., Чтобы можно было видеть форму сигнала до и после точки запуска.
  • Убедитесь, что выбран USB-осциллограф на базе FPGA: USB-осциллографы, основанные на технологии FPGA, могут обеспечить гораздо более высокий уровень спектакль. Микропроцессорные системы часто рекламируют частоты дискретизации 48 МГц, 96 МГц или доли кратных, и они обычно имеют ограниченную полосу пропускания.
  • Разрешение : Одной из ключевых характеристик цифровых прицелов является разрешение, которое можно получить. Некоторые прицелы низкого уровня могут предлагать только восьми или десяти битное разрешение. При отображении осциллограмм на экране компьютера с помощью осциллографов с более низким разрешением можно обнаружить отсутствие деталей. Иногда формы сигналов могут быть неровными, так как можно увидеть отдельные биты. Также можно потерять детали, особенно если смотреть на небольшое напряжение в присутствии гораздо большего. Некоторые прицелы предлагают гораздо более высокие уровни разрешения, и они могут обеспечить более детальную информацию..
  • Ширина полосы : При просмотре сигналов необходимо убедиться, что полоса пропускания осциллографа достаточно высока для захвата формы сигнала и любые гармоники, которые он может содержать. Часто используется эмпирическое правило, известное как правило пяти раз. При этом полоса пропускания осциллографа должна быть в пять раз больше самой высокой частотной составляющей сигнала. При использовании этого правила ошибка из-за ограничений частоты будет меньше ± 2%.
  • Глубина памяти: когда Выбрав USB-осциллограф, убедитесь, что в нем достаточно памяти для захвата и хранения необходимых сигналов. Чем больше объем памяти, тем больше сигналов можно захватить с максимальной частотой дискретизации.
    Память глубина = (окно времени сбора данных) (частота дискретизации)

    При 1 MSa на канал осциллограф может захватывать 1 мс или время с частотой дискретизации 1 Гвыб/с. Таким образом, для захвата такого количества данных должно быть доступно достаточно памяти. Это дает представление о том, что может потребоваться.

  • Генератор функций/возможности AWG: Используя возможности FPGA, легко включить генератор функций, который может производить различные формы волны. Осциллографы Sime имеют полную возможность генерации сигналов произвольной формы, поэтому можно сгенерировать или загрузить любую требуемую форму сигнала.
  • Учитывайте тип ПК: Большинство USB-осциллографов могут работать с ПК на базе Windows, однако некоторые могут захотеть используйте прицел либо с Apple Mac с iOS, либо они захотят использовать Linux. Проверьте, подходит ли USB-прицел для используемой операционной системы.

Использование осциллографа на базе ПК или USB дает множество преимуществ, но их необходимо тщательно рассмотреть, прежде чем делать окончательный выбор.

->

Дополнительные темы тестирования:
Анализатор сети передачи данных Цифровой мультиметр Частотомер Осциллограф Генераторы сигналов Анализатор спектра Измеритель LCR Измеритель погружения, анализатор логики GDO Измеритель мощности радиочастоты Генератор радиочастотного сигнала Логический зонд Тестирование и тестеры PAT Рефлектометр временной области Векторный анализатор цепей PXI GPIB Граничное сканирование/JTAG
Вернуться в меню тестирования. . .

Популярные статьи

Как измерить ток

Мультиметр предоставляет один из самых простых способов измерения как переменного, так и постоянного тока (переменного и постоянного тока). Мы даем некоторые из основных рекомендаций.
Прочтите эту статью

->

Оцените статью
techsly.ru
Добавить комментарий