Современные портативные осциллографы — виды, характеристики, возможности и особенности использования
Осциллограф – это глаза мастера по ремонту электроники и радиолюбителя. Но стоимость продвинутых моделей непостижима для новичков и даже для многих опытных мастеров. Например, не самый «крутой» цифровой осциллограф UNI-T UTD2025CL с двумя каналами способностью пропускать сигналы частотой до 25 МГц стоит больше 200 долларов, а какой-нибудь RIGOL MSO2302A-S – мощный двухканальный осциллограф с двумя каналами и пропускной способностью в 300 МГц с функцией самописца стоит почти 4000 долларов.
Но куда деваться простому крестьянину? Для начала можно обратиться к продукции производителей из поднебесной. На Aliexpress достаточно много портативных осциллографов с разными характеристиками и возможностями, рассмотрим в этой статье некоторые из них.
Характеристики
Начнем с того, что если говорить о портативных осциллографах, то практически во всех случаях это цифровые приборы. Особой точности измерения напряжения ожидать не стоит, но для проверки наличия и приблизительного уровня разнообразных сигналов, примерного измерения уровня пульсаций, проверки искажений в каскадах.
Как и любого измерительного прибора у осциллографов есть ряд характеристик, прежде всего в бюджетном сегменте следует обращать внимание на две основных:
Частота дискретизации — это количество выборок, которые осциллограф может произвести за секунду. Если говорить простым языком, то этот параметр отражает сколько раз в секунду «мозги» осциллографа «измеряют» или, если угодно, «считывают» сигнал со входа. Чем чаще это происходит, тем большей частоты можно измерять сигнал. Измеряется в количестве выборок (семплов) в секунду, хотя обычно указывается в миллионах семплов в секунду. В характеристиках можно встретить аббревиатуру «MSa/s» — это оно и есть.
Полоса пропускания. Это полоса частот, на верхней границе которой уровень измеряемого сигнала уменьшается на 3 дБ. Этот параметр говорит нам о максимальной частоте сигнала, которую можно измерить. Измеряется этот параметр в герцах, а, вернее, в кило- или мегагерцах. Желательно, чтобы полоса пропускания была в 3…5 раз больше частоты измеряемого сигнала, чтобы проводить измерения без искажений по амплитуде.
Для нормального отображения сигнала частота дискретизации должна быть на порядок (хотя бы) больше, чем частота измеряемого сигнала. Понять это несложно, достаточно просмотреть иллюстрацию, приведенную ниже. Зелёными точками условно изображено «чтение» уровня сигнала с определенной частотой, а линия, которая их соединяет – это внешний вид осциллограммы, которая по ним будет построена.
В верхней части на период синусоиды приходится 4 точки, а в нижней части рисунка точек 8 и линия проведена уже между ними. Как можно увидеть, чем больше частота дискретизации, тем более плавная и точная осциллограмма получится относительно измеряемого сигнала. При этом следует учитывать, что цифровые осциллографы могут сглаживать (и сглаживают) полученную картинку, и осциллограмма получается плавной.
Для аналоговых осциллографов такого понятия как «частота дискретизации» не существует, там возможность измерять какой-либо сигнал определяется в большей степени полосой пропускания прибора.
Соответственно если осциллограф не рассчитан на частоту измеряемого сигнала вы получите либо искаженное подобие, либо вообще непонятную кривую, которая совершенно не соответствует действительности.
Также стоит отметить, что осциллографы бывают одноканальными и с большим количеством каналов. Среди бюджетных распространены одноканальные и двухканальные модели. Несколько каналов позволяют сравнивать сигналы или одновременно наблюдать несколько сигналов, что можно быть необходимо при ремонте или наладке схемы.
Так как осциллограф — это сложный измерительный прибор, то у него есть ряд других параметров, от которых зависит точность измерений, и функций, но в этой статье мы о них упоминать не будем, так как речь пойдет о бюджетных решениях для любителей и начинающих мастеров.
Обзор бюджетных осциллографов
Итак, перейдем к обзорам. Все рассмотренные модели питаются от низкого постоянного напряжения, это значит, что они могут работать как от батареек или аккумуляторов, так и от блока питания с соответствующим напряжением на выходе. Но учтите, что если на выходе блока питания будут сильные пульсации, то и на экране осциллографа вы увидите много шумов и помех. Поэтому пульсации нужно сглаживать с помощью конденсаторов (как электролитических большой ёмкости, так и керамических).
Пожалуй, самый дешевый и народный осциллограф из Китая – это одноканальный 200 кГц осциллограф DSO138. Модель продаётся в виде набора для сборки или в виде уже собранного устройства готового к использованию. Первый вариант несколько дешевле и будет интересен любителям собирать что-либо своими руками. Стоит он около 1000 рублей за собранный вариант, поставляется в виде печатной платы с разъёмами, органами управления и дисплеем. Также встречается в прозрачном корпусе (или корпус продаётся отдельно.
В комплекте идёт щуп с крокодилами на концах. Такой щуп в принципе позволяет измерять низкочастотные сигналы, но не может соперничать с «настоящими» щупами для осциллографов.
Есть версия «DSO138 mini», которая отличается только формой печатной платы и расположением органов управления. У осциллографа есть выход прямоугольного сигнала для настройки щупа, на фото ниже вы можете увидеть его в правом верхнем углу — небольшая перемычка, а на плате нарисован прямоугольный импульс.
Устройство построено на базе ARM микроконтроллера STM32F103C8T6 (32-битный на базе ядра Cortex M3) и имеет такие характеристики:
количество каналов — 1;
полоса пропускания – 0-200 кГц;
частота дискретизации 1 MSa/s;
полное входное сопротивление: 1MОм/20пФ;
максимальное входное напряжение: 50 В со щупом 1:1 и 400 В, если щуп с делителем 1:10;
режимы связи: DC/AC/GND ;
напряжение питания — 9 вольт;
ток потребления — около 100 мА;
чувствительность — 10 мВ/дел — 5 В/дел с точностью 5%;
диапазон развертки от 10 мкс/дел до 500 сек/дел;
дисплей — цветной, 2.4 дюйма с разрешением 320×240;
размер печатной платы — 117*76 мм.
Осциллограф замеряет амплитуду сигнала, его частоту и период, скважность, считает напряжение — максимальное, минимальное, RMS. Также есть возможность настроить по какому фронту синхронизироваться (нарастающему или спадающему). Функции записи в нём нет. Чувствительность регулируется положением двух ползунков SEN1 и SEN2 — множитель и порядок (10 мВ, 0.1В, 1В).
Полоса пропускания в 200 кГц может показаться даже вполне достаточно, но не спешите делать выводы. Обратите внимание, что частота дискретизации составляет всего лишь 1 миллион выборок в секунду. Это в 5 раз больше частоты в 200 кГц, что по определению не позволяет качественно снимать такие сигналы.
Этот осциллограф хорошо себя чувствует в звуковом диапазоне, при выходе за 20 кГц сигнал начинает искажаться, но всё еще остаётся удобоваримым, а выше 50-70 кГц искажения становятся довольно сильными. Развертки в 10 мкс/дел также не особо-то и позволяет разгуляться на высоких частотах, ведь период сигнала с периодом в 100 кГц это уже 10 мкс.
То есть, даже если бы он мог адекватно отобразить осциллограмму сигнала с частотой равной заявленным 200 кГц, то в одной клетке координатной оси на экране было бы 2 периода. Притом что диагональ экрана 2.4 дюйма, а разрешение 320х240 точек – вы даже при желании не сможете нормально разглядеть этот сигнал. В принципе можно «смотреть» простые импульсные источники питания, частота ШИМ, не превышает 50-100 кГц, ниже вы увидите почему.
На иллюстрации выше вы можете наблюдать, как выглядит, а, вернее, как видит этот прибор прямоугольный сигнал на разных частотах, а также то, как изменяется осциллограмма на высоких частотах (сигнал из прямоугольного превращается в искаженную синусоиду). Отмечу что прямоугольный сигнал считается очень сложным, поэтому оценка частоты с его помощью очень даже справедлива.
Обратите внимание на то, что выделено красным. Это цена деления горизонтальной оси, т.е. каждая клеточка — это 10 микросекунд. Это значит, что сильнее растянуть сигнал на экране для более подробного изучения уже не получится, то, о чем я выше и говорил. Если на 60 кГц еще есть очертания прямоугольных импульсов, то на 100, и уж тем более на 200 кГц получается уже непонятно что.
Тем не менее такие характеристики худо-бедно, но позволяют даже применять этот прибор в ремонте компьютерной техники, например, ноутбуков, как авторы следующих роликов.
Есть ряд моделей, которые в какой-то мере являются логическим продолжением DSO138, но отличаются внешним видом и компоновкой, так DSO150 за 1700 рублей, в комплекте которого есть уже неплохой щуп с делителем (фото выше) функционально повторяет предыдущее устройство, но внешне уже более привлекателен и выглядит как готовое устройство. Управление им осуществляется не с помощью набора ползунков, как в предыдущем случае, а 4 кнопками и энкодером. Больше отличий не наблюдается, поэтому не будем на нём останавливаться.
DSO188 – более продвинутый осциллограф на 1 МГц, но также как и предыдущий не имеет памяти и одноканальный. Его стоимость составляет 1600-1900 рублей. Компактный (чуть больше спичечного коробка) и портативный, так как уже питается от аккумулятора – можно не беспокоится о вопросах гальванической развязки с приборами, в которых проводятся измерения. Корпус собран из текстолитовых панелей, но боковые его грани не защищены от попадания посторонних предметов и влаги.
Используются щупы с MMCX разъёмами, в предыдущих были стандартные BNC разъёмы. Это не проблема, потому что обычно поставляется в комплекте с переходником MMCX-BNC. Щуп в комплекте, как и в первой модели – с двумя крокодилами и без делителя.
Его технические характеристики немного превосходят предыдущие варианты:
количество каналов — 1;
полоса пропускания – 0-1 МГц;
частота дискретизации 5 MSa/s;
полное входное сопротивление: 1MОм;
максимальное входное напряжение: 40 В со щупом 1:1 и 800 В, если щуп с делителем 1:10;
источник питания — встроенный аккумулятор на 230 мА*ч;
чувствительность — 50 мВ/дел — 200 В/дел;
диапазон развертки от 2 мкс/дел до 100 мс/дел;
дисплей — цветной, 1.8 дюйма с разрешением 320×240;
размеры устройства — 57*34*11 мм.
Логично, что не стоит надеяться измерять сигналы частотой в 1 МГц, однако, частота дискретизации в 5 миллионов выборов в секунду позволит без проблем измерять сигналы в 300-500 кГц, чего уже хватит для ремонта и какой-либо наладки большинства импульсных источников питания. Для точной настройки и лабораторных исследований этот прибор не годится.
Есть полезная функция «стоп кадр». В целом набор параметров, отображаемых на экране (частота, напряжение и т.д.) совпадает с предыдущими моделями. Ниже приведен видеоролик с обзором и тестированием этой модели. К тому же этот видеоролик будет вам интересен, если вы не знаете какая полоса пропускания и частота дискретизации вам нужны, автор об этом подробно рассказывает.
За 1600 рублей – это менее удобный (из-за габаритов, но это дело вкуса), но более функциональный осциллограф, чем тот же DSO150 или 138.
Если выше приведены несколько довольно старых моделей, то следующую на момент написания статьи можно даже назвать новинкой. Это 100 МГц осциллограф Fnirsi 5012H, стоит он около 4600 рублей. Он одноканальный, разъёмы для щупов универсальные — BNC, а сам прибор работает от аккумулятора ёмкостью целых 5000 мАч (согласно другим источникам — 3000 мАч, возможно, зависит от комплектации или ревизии). Поставляется в комплекте со щупом Р6100 с делителем 10х и полосой пропускания до 100МГц.
Корпус устройства пластиковый в жёлтом силиконом чехле, что обеспечивает хоть какую-то защиту от повреждений.
количество каналов — 1;
полоса пропускания – 100 МГц;
частота дискретизации 500 MSa/s;
полное входное сопротивление: 1MОм/25пФ;
режимы связи: AC/DC;
режим триггера: Single, Normal, Auto;
типы триггеров: Восходящий/нисходящий пробой ;
курсорные измерения: амплитудные, временные ;
максимальное входное напряжение: 80 В со щупом 1:1 и 800 В, если щуп с делителем 1:10;
источник питания — встроенный аккумулятор на 5000 мА*ч;
чувствительность — 50 мВ/дел — 200 В/дел;
диапазон развертки от 6 нс/дел до 50 с/дел;
дисплей — цветной, 2.4 дюйма с разрешением 320×240;
габариты: 114 х 74 х 33 мм, масса: 300 гр.
Такой осциллограф – это относительно недорогое решение для мастерской, реально он может измерять сигналы частотой в 20-30 МГц (и выше – но будет больше искажений), что на пару порядков больше, чем предыдущая в обзоре модель.
Если щуп с делителем, то такого осциллографа хватит для большинства задач в мастерской по ремонту электроники, кому его может не хватить, так это любителям радиостанций. Благодаря наличию встроенного аккумулятора вы можете его использовать, если часто приходится работать на выезде.
Кстати, от этого же производителя есть и другие модели осциллографов, которые стоят дешевле, например, FNIRSI PRO с полосой пропускания в 5 МГц и частотой дискретизации в 20 миллионов выборок. Но стоит он ненамного дешевле, а именно 2500-2600 рублей, поэтому нет особого смысла в такой экономии.
На самом деле модель очень хорошая, но есть пара недостатков:
нет выхода с калибровочным сигналом (нужен для подстройки щупа);
всего один канал (хотя не всем критично наличие двух каналов);
нет возможности подключения к компьютеру.
Ниже приведен ролик, где сравнивают:
JINHAN JDS2022A – это уже двухканальный осциллограф с полосой пропускания в 20 МГц, его стоимость находится в пределах 8000-9000 рублей. Этот прибор внешне напоминает мультиметр, более крупный, чем предыдущий. Питается от сменных аккумуляторов типа 18650. Это удобнее, чем встроенная батарея, поскольку, находясь на работе вне мастерской, если они разрядятся, вы можете быстро заменить их и продолжить работу. Также возможна зарядка через штатный разъём micro-USB, то есть не извлекая аккумуляторы из разъёма.
количество каналов — 2;
полоса пропускания – 20 МГц;
частота дискретизации 200 MSa/s;
полное входное сопротивление: 1MОм/25пФ;
режимы связи: AC/DC;
режим триггера: Single, Normal, Auto;
типы триггеров: Восходящий/нисходящий пробой ;
максимальное входное напряжение: 40 В со щупом 1:1 и 400 В; если щуп с делителем 1:10; 2000 вольт, если щуп 1:100;
источник питания — 2 сменных АКБ 18650 (идут в комплекте, но может и не быть — зависит от продавца);
чувствительность — 10 мВ/дел — 5 В/дел (если щуп 1:1, при наличии делителя, умножьте на коэффициент деления);
диапазон развертки от 10 нс/дел до 5 с/дел;
дисплей — цветной, 3.2 дюйма с разрешением 320×240;
габариты: 19,5см * 9,5см 3,7см.
Очень странная ситуация с аккумуляторами — разъёма под них 2, но к схеме подключен 1. При разрядке первого нужно их поменять местами со вторым.
У JINHAN JDS2022A самый большой дисплей среди конкурентов из этого обзора, поэтому он будет удобнее как для выездной работы, так и в домашней мастерской. Измерять может только амплитудное и пиковое напряжение и частоту измеряемого сигнала, но есть режимы, которые позволяют выполнять математические функции с измеряемыми сигналами на разных каналах и, например, изображать фигуры Лиссажу. Реальные тесты показывают, что прямоугольный сигнал он уверенно отображает на частотах до 5 МГц, на 10 МГц искажения довольно сильные, но в целом наличие сигнала увидеть можно.
В этом приборе также нет калибровочного выхода, что доставляет неудобства при работе на выезде — вам нужно брать с собой генератор. Это удобный и качественный осциллограф, а его внешний вид уже непохож на игрушку. Но стоит отметить, что полоса пропускания у него всё же ниже, чем на Fnirsi, а стоит в почти в 2 раза дороже, зато он двухканальный.
Одной из интересных особенностей является возможность сохранять изображение с экрана. В памяти может храниться до 6 скриншотов, которые можно загрузить на компьютер через micro-USB.
Более подробный обзор прибора вы можете посмотреть на видео ниже:
Есть и одноканальная версия этого прибора, а также двухканальная (один аналоговый и 1 цифровой канал) с генератором сигнала – JDS2023 за 7500-8000 рублей и множество других моделей, основные отличия которых вы видите в таблице, приведенной ниже.
Заключение
Мы рассмотрели несколько популярных моделей китайских осциллографов. Есть и другие приборы, подобные по характеристикам и цене, но приводить абсолютно каждый из них не имеет смысла. Целью этой статьи было показать, на какие модели следует обратить своё внимание при выборе первого осциллографа начинающему мастеру.
Первые две модели в обзоре — бюджетные и не слишком функциональные, последние две – покрывают большую часть любительских и ремонтных нужд. Нельзя сказать конкретно какой лучше, но лично мне нравится Fnirsi из-за возможности измерять относительно высокие частоты.
Если вам нужны еще большие частоты, но нет нужной суммы денег — посмотрите на советские аналоговые осциллографы. Да на них нет возможностей цифровых моделей, таких как запись сигнала или возможности курсорных измерений сигнала в заданной точке, но стоят они значительно дешевле цифровых моделей с аналогичным диапазоном частот.
Неоспоримым достоинством портативных осциллографов, является возможность питания от аккумулятора, а это значит, что никакой гальванической связи с сетью быть не может, поэтому вы не сожжете прибор и вас не ударит током, если вы залезете в сетевое напряжение, при проведении измерений.
Ссылки на перечисленные в статье приборы: Осциллографы на Aliexpress
Рекомендую еще прочитать:
Профессиональное развитие начинается здесь: Телеграмм канал Домашняя электрика
Обновлённый карманный осциллограф Fnirsi 1C15 (110 МГц)
Новая ревизия популярной модели одноканального компактного осциллографа FNIRSI 1C15. Представляет собой отличную портативную модель с частотным диапазоном 110MHZ. Осциллограф работает от встроенного аккумулятора, имеет полный комплект для работы, функцию самокалибровки, генератор сигнала для проверки щупов (1кГц), защитный силиконовый кейс и сумку для переноски и хранения.
Представляю обзор интересного осциллографа, вернее осциллографического пробника на один канал и с большой рабочей полосой. Разработчики FNIRSI на стоят на месте: обновили дизайн устройства и эргономику, поправили программное обеспечение и устранили старые баги. Устройство теперь имеет несколько другой внешний вид, компактность и удобство — остались. Вообще, в официальном магазине FNIRSI на Алиэкспресс доступны и другие модели (ссылка на подборку осциллографов, в том числе и с сенсорными моделями).
Характеристики
Бренд: FNIRSI
Модель: 1С15 (NEW)
Тип: компактный осциллографический пробник
Полоса рабочих частот: 110 МГц
Заявленная частота семплирования: 500 Ms/s (реально 200 Ms/s)
Экран: 2,4" 320 х 240 точек
Развертка по горизонтали: 5 нс. 10 с
Развертка по вертикали: 10 мВ. 10 В
Триггер: авто/ручной
Емкость аккумулятора: 3000 мАч
Предельное входное напряжение: 40В (до 400 В с щупом 10х)
Поставляется осциллограф с полным комплектом, в котором есть все необходимое для работы сразу. В качестве органайзера служит небольшой кейс-сумка, в котором все это добро помещается.
Помимо осциллографа, в комплект входит: щуп Р6100, щуп с крокодилами, кабель для зарядки MicroUSB, зарядное устройство.
За руководством пользователя прошу на официальный сайт FNIRSI.
В комплекте также находится простенькое сетевое зарядное устройство, обычный MicroUSB кабель для подзарядки (в отличие от предыдущей модели не требуется длинный MicroUSB штекер). Также присутствуют удобные провода с крокодилами на BNC для низкочастотных схем.
Что касается комплектного измерительного щупа Р6100, то это средненький щуп, с которым вполне можно работать. Есть и крокодил заземления, и сигнальный крючок.
Предусмотрена возможность компенсации (регулировки) емкости щупа.
Внешний вид компактного осциллографа FNIRSI 1C15. Сразу скажу, что несмотря на один единственный рабочий канал, это отличный вариант за свои деньги. Если вам нужно сразу два канала для работы, то есть смысл посмотреть в сторону планшетного осциллографа FNIRSI 1013D. Схемотехника продвинутая и там, и там, но последний имеет большой сенсорный экран (7") и сразу два быстрых двухканальных АЦП.
Это реально карманная модель. Я такую стараюсь всегда брать с собой на выезды, как минимум устройство «живет» в инструментальном ящике вместе с мультиметром. Места не занимает (почти), а пользы вагон. Канал всего один, которого достаточно для проверки типа «живо ли устройство», «подает ли признаки работы». Можно даже сохранить форму сигнала.
В этой «обновленной» модели дополнительно добавили выход генератора на 1 кГц, который может использоваться для настройки щупов. В остальном устройство напоминает предыдущую модель: небольшой экран 2,4", джойстик и кнопочный блок чуть ниже.
Силиконовый чехол является съемным и служит для защиты устройства от падений и царапин. На экран не помешает защитная пленочка.
Фотографии без чехла — корпус из пластика белого цвета, матовый. В старой версии при использовании в чехле нужно было искать кабель с длинным MicroUSB штекеров. В этой версии подходит обычный.
На задней части устройства находится откидная стойка. Можно пользоваться осциллографом как «настольным».
На нижней части корпуса расположен выключатель питания, а также светодиод индикации заряда.
При включении на экране высвечивается фирменная заставка и логотип FNIRSI.
В осциллографе предусмотрен ряд важных настроек (AC/DC, 1x/10x, настройки триггера, самокалибровка). Также можно выбрать язык (En/Cn), или определить параметры для измерения (целый список возможных величин для вывода на экран).
Перед работой есть смысл проверить и провести компенсацию входной емкости щупа.
Для этого подключаем к выходу генератора сигнальный щуп, добиваемся идеальной формы фронтов меандра.
С генератора поступает сигнал 1 кГц, амплитуда примерно 3,2 Вольта. Скважность 50%.
Окно с измеряемыми параметрами выводится по кнопке MEAS. Лишние параметры можно убрать в соответствующей вкладке меню, оставить только необходимые.
На фото сравнение двух поколений осциллографов 1С15. Предыдущий обзор на модель 1С15 (первая ревизия) можно посмотреть по ссылке. Что касается еще более старой модели ADS5012H (обзор и сравнение), то отмечу, что у модели ADS5012H используется другой тип АЦП (более медленный). Что касается 1С15, то разборка и анализ будут чуть ниже.
Если сравнивать с популярной моделью портативного осциллографа от Hankek, например, с 2C42, то FNIRSI 1C15 более компактный, более удобный, но имеет всего один канал. Модель Hankek 2C42 имеет два канала (ограничены 250 Ms/s, по 125 Ms/s на канал), а также встроенный мультиметр. Эргономика у Hankek — это отдельная тема. Подробную статью-сравнение двух портативных осциллографов: Fnirsi 1С15 и Hantek 2D72 можно посмотреть по ссылке.
На фото также присутствует бюджетный вариант от Jinhan. Это компактный осциллограф Jinhan JDS6031 (с полосой на 30 MHz). JDS6031 также сделан с одним каналом, у этой модели есть как свои положительные стороны, так и отрицательнее. Чуть попозже сделаю более подробный обзор этой модели.
В качестве контрольной группы я использую настольный осциллограф RIGOL.
Контрольный осциллограф позволяет увидеть разницу в форме сигнала в тех случаях, когда «не вывозит» генератор сигналов. Ну или показать искажения в самих кабелях (выше 10 МГц значительно влияют дешевые кабели и дешевые BNC соединители).
Переходим непосредственно к тестированию. В качестве источника использую сигнальный генератор JDS-6600.
Для начала включаю сигнал синусоидальной формы на 10 кГц, на оба канала.
Тестовый сигнал 100 кГц, синус. 
Тестовый сигнал 1 МГц, синус. Осциллограф показывает подобные сигналы с большим запасом по частоте семплирования, без искажения. Идеально для проверки различных датчиков, для настройки звуковых систем, для проверки работы ШИМ-генераторов. Тут выделю отдельный плюс, так как аккумуляторный осциллограф развязан от земли, а с щупом на 10х можно работать с напряжением до 400 В. Если требуется работа с высоким напряжением, то рекомендую взять щуп 1:100 типа Р4100. Единственно, в режиме 100х нужно будет пересчитывать показания амплитудного значения.
Увеличиваю значение частоты сигнала.
Тестовый сигнал 5 МГц, синус.
Тестовый сигнал 10 МГц, синус. Выше 8 МГц у генератора JDS-6600 включается умножитель, форма сигнала начинает искажаться, чем выше частота, тем сильнее искажение формы.
Тестовый сигнал 30 МГц, синус.
Далее, включаю сигнал прямоугольной формы. Скважность 50%.
Тестовый сигнал 10 кГц, меандр.
Тестовый сигнал 100 кГц, меандр. Оба осциллографа — и испытуемый, и контрольный, показывают выбросы фронтов сигнала. Так и должно быть (это не щуп, используется кабель BNC-BNC).
Тестовый сигнал 1 МГц, меандр.
Тестовый сигнал 1 МГц, треугольник.
Осциллограф отрабатывает отлично, видно, что с рабочей полосой особо не приукрасили.
Далее перехожу к разборке и внутренностям устройства. Крепежные винты несколько утоплены, я использую набор удлиненных отверток NANCH.
Отстегиваю аккумулятор — это элемент с емкостью около 3000 мАч (Маркировки нет).
Можно рассмотреть целиком печатную плату. В качестве основного процессора используется китайский клон на базе ARM — чип GDM32F407. Присутствует отдельный контроллер экрана, отдельный АЦП, ПЛИС обработки, чип памяти и т.п.
За обработку отвечает ПЛИС начального уровня типа ALTERA (MAX II EPM240T100C5N). Рядом расположена ОЗУ IS61LV12816 10TLI.
Положительный момент: за оцифровку отвечает АЦП MXT2088 (два канала по 100 Ms/s). То есть реальная скорость оцифровки в одноканальном режиме составляет 200 Ms/s (по паспорту). А, насколько я знаю, китайские товарищи умеют «разгонять» подобные АЦП. В обработке используются алгоритмы стробоскопического анализа периодических сигналов, так что стандартные сигналы осциллограф умеет дорисовывать довольно качественно (речь идет про сигналы с частотой 80-110 МГц).
За хранение прошивки отвечает флешка Winbond 25032FVS1G (32M-bit).
За зарядку батареи отвечает TP4056, как, впрочем, и у предыдущей версии. В качестве индикатора зарядки предусмотрен двухцветный светодиод.
Входной каскад осциллографа. Предусмотрена подстройка емкости.
Сразу в минусы запишу не до конца смытый флюс. Пришлось поработать минуту зубной щеткой и изопропиловым спиртом. В остальном обычная компоновка для подобных устройств.
Далее плюсы:
+ Реальные 200 мегасемплов в секунду (в режиме чередования каналов АЦП) — это спокойная работа с периодическими сигналами на
100 МГц (и со сложными непериодическими до 50 МГц).
+ Отдельная ПЛИС обработки. Это вообще серьезный уровень для бюджетных решений.
+ Отличная цена. Вообще нет конкуренции до $70.
+ Новый дизайн, новая эргономика.
+ Возможность хранения снимков.
+ Возможность автоматического измерения ряда параметров сигнала.
+ Богатый комплект (щуп, щупы с крокодилами, кейс, зарядка).
В целом, осциллограф FNIRSI 1С15 — это достаточно неплохой вариант начально уровня, в качестве стартового измерительного устройства для радиолюбителя. Осциллограф не будет лишним и для автоэлектрика, подойдет для настройки звукотехники, в том числе и для автозвука. Модель 1С15 послужит недорогим осциллографическим пробником, выездным карманным прибором для контроля исправности оборудования. Не будет он лишним в тех случаях, когда есть большой мощный настольный осциллограф. При оформлении не забывайте купоны магазина на скидку, а бывают доступны такие купоны достаточно часто.
P.s. Доступен промокод на скидку: lexus1111all300 — скидка 300 рублей на заказы от 2400 рублей с 28.10 по 30.11.
Другие обзоры и тесты инструмента и гаджетов вы можете найти в моем профиле и по ссылкам ниже.
Выбираем бюджетный карманный осциллограф
Добавляю небольшую статью на тему выбора домашнего компактного осциллографа начального уровня для работы и хобби.
Почему речь пойдет про карманные и компактные — потому что это самые бюджетные варианты. Настольные осциллографы – это более громоздкие, функциональные устройства, и, как правило, достаточно дорогие модели ($200-400 и дороже) на 4 канала со множеством функций.
А вот компактные модели на 1 канал для простых измерений и оценки формы сигнала можно приобрести буквально за $20. $40.
Итак, основные технические характеристики карманных осциллографов — это рабочая полоса, которая измеряется в МГц, а также частота дискретизации, которая напрямую влияет на качество измерений.
В статье постараюсь описать осциллографы, которые лично были в руках и дать небольшие плюсы и минусы данных моделей.
Начальный вариант, через который прошли многие радиолюбители — это осциллограф на базе микроконтроллера ATmega, на Али есть множество вариантов, в том числе для самостоятельной сборки, например, DSO138. Его развитие на базе микроконтроллера STM32 называется DSO150.
Осциллограф DSO150 — это неплохой осциллограф для радиолюбителя начального уровня. В комплекте есть щуп Р6020. Сам осциллограф имеет полосу около 200кГц. Построен на базе STM32, АЦП до 1М семплов. Хороший вариант для проверки простых блоков питания (ШИМ) и аудиотрактов. Подойдет для начинающих, например, для исследования звуковых сигналов (настройке усилителя и т.п.). Из минусов отмечу невозможность сохранить картинку осциллограммы, а также небольшую полосу пропускания.
- Частота выборки в режиме реального времени: 1 Мвыб/с
- Аналоговая полоса пропускания: 0 — 200 кГц
- Диапазон чувствительности: 5 – 20 мВ/дел
- Максимальное входное напряжение: 50 В макс. (1х щуп)
- Временной диапазон развёртки: 500с/дел– 10 мкc/дел
Но хобби быстро прошло, перешел к серьезным моделям.
В начале 2018 года попался один из популярных вариантов осциллографов начального уровня — простой, но неплохой осциллографический пробник — DSO188.
Осциллограф DSO188 — простой «показометр» с одним каналом, без памяти, но с цветным дисплеем, аккумулятором 300mAh и очень маленький по размерам. Его плюс именно в компактности и портативности, а полосы частот хватит для большинства приложений (например, настройка звукотехники).
При небольшой стоимости ($30) он отображает сигналы с частотой 1МГц (семплирование 5MSA/s). Для работы используются MMCX щупы, но в комплекте есть адаптер MMCX-BNC. Установлен отдельный АЦП на 5MSPS, полоса до 1МГц, корпус сборный из панелей, что очень даже неплохо выглядит. В плюсах отмечу компактные размеры и приличную полосу, по сравнению с DSO150 (1МГц), а также компактные размеры. Очень удобно использовать вместе с обычным тестером. Легко помещается в карман. Из минусов — корпус имеет открытую конструкцию, не защищенную от внешних воздействий (нужно дорабатывать), а также отсутствие возможности перенести на компьютер сохраненные снимки. Наличие коннектора MMCX это удобно, но для полноценной работы потребуется адаптер на BNC или специальные щупы. За свои деньги это очень хороший вариант начального уровня.
- Частота выборки в режиме реального времени: 5 Мвыб/с
- Аналоговая полоса пропускания: 0 — 1 МГц
- Диапазон чувствительности: 50 mV/div
Если одного мегагерца мало, можно посмотреть в сторону карманных осциллографов в корпусе с BNC коннектором, например, недорогой карманный осциллограф DSO FNISKI PRO.
Это очень хороший вариант за свои деньги. Полоса 5МГц (синус). Есть возможность сохранения графиков во внутреннюю память устройства.
- Частота выборки в режиме реального времени: 20 Мвыб/с
- Аналоговая полоса пропускания: 0 — 5 МГц
- Диапазон чувствительности: 50 mV/div
Я бы взял первый вариант (с крокодилами) и докупил бы щупы отдельно. Ссылка на щупы есть ниже.
По результатам использования отмечу удобный корпус, большой дисплей. Тестовый сигнал на 5МГц (синус) показывает без особых проблем, другие периодические и апериодические сигналы нормально показывает до 1 МГц.
Если полоса выше 1МГЦ не критична, и не требуется работать с большими напряжениями, то DSO FNIRSI PRO c BNC коннектором — хороший выбор. Он использует стандартные щупы и может применяться как быстрый карманный осциллографический пробник — потыкать и посмотреть, жив ли обмен, микросхема и т.п. А потом топать за большим осциллографом, либо нести пациента на стол и вскрывать.
А вот если требуется полоса еще чуть больше — обратите внимание на недорогой осциллографический пробник DSO168
Осциллограф DSO168 имеет необычный дизайн, смахивающий на популярные МР3 плееры. Это одновременно и плюс (металлический стильный корпус), и минус устройства. Не самый удачный выбор разъема — MiniUSB для зарядки аккумулятора. А также отмечу подключение через джек 3.5 мм — самый главный минус данной модели.
- Частота выборки в режиме реального времени: 50 Мвыб/с
- Аналоговая полоса пропускания: 0 — 20 МГц
- Диапазон чувствительности: 50 mV/div
Гораздо лучше огромного количества подобных DSО138, которые строятся на базе микроконтроллеров со встроенным АЦП (200kHz).
В данной модели DSO168 установлен отдельный АЦП AD9283, который обеспечивает уверенный анализ сигналов до 1МГц. До 8 МГц можно использовать данный прибор, но как «отображалку» сигналов, без каких либо серьезных измерений. А вот до 1МГц — без проблем.
В комплекте идет стандартный щуп Р6100 BNC, а также адаптер с джека 3.5мм на BNC.
Осциллограф DSO168 имеет полосу 20МГЦ (при частоте семплирования 60MSA/s), не самый удачный, но более-менее аккуратный корпус аля iPod, встроенный аккумулятор 800 мАч (может питаться от USB). Сходство с плеером добавляют щупы через джек 3,5 мм (есть адаптер BNC-3.5mm). Памяти для сохранения осциллограмм — нет. Отмечу конструктивный просчет — джек 3,5 мм не предназначен для передачи СВЧ сигналов, присутствуют искажения формы сигнала на частотах более 1МГц. Так что устройство интересное, но я бы выбрал другой вариант.
Далее предлагаю посмотреть еще одну недорогую модель осциллографа DSO338 с полосой 30МГц.
Карманный осциллограф DSO 338 FNISKI 30MHZ
Это карманный аккумуляторный осциллограф на один канал с частотой семплирования аж 200Msps. Характеристики неплохие, многим такой модели хватает за глаза. В наличии один канал, дисплей имеет хорошие углы обзора, время работы до 8 часов с одного заряда непрерывно.
- Частота выборки в режиме реального времени: 200 Мвыб/с
- Аналоговая полоса пропускания: 0 — 30 МГц
- Диапазон чувствительности: 50 mV/div
Для измерений используется стандартный щуп P6100 BNC.
Осциллограф достаточно хорошо себя показывает на частотах более 10-20 МГц.
Хороший вариант, но, учитывая его стоимость, можно посмотреть и другие модели.
Например, чуть дороже можно приобрести мощный осциллограф FNIRSI-5012H 100МГц
Новая модель и один из лучших за свои деньги – одноканальный 100-МГцовый осциллограф с памятью. Частота семплирования достигает 500 Msps.
Осциллограф является одним из самых «мощных» и «навороченных» в своем ценовом диапазоне. Имеется 1 канал BNC, но осциллограф может отображать синусоидальный сигнал до 100МГц. Другие периодические и апериодические сигналы нормально смотрятся до 70-80 МГц.
В комплекте с осциллографом есть неплохой щуп Р6100 с делителем 10х и полосой до 100МГц, а также кейс для хранения и переноски.
- Частота выборки в режиме реального времени: 500 Мвыб/с
- Аналоговая полоса пропускания: 0 — 100 МГц
- Диапазон чувствительности: 50 mV/div
Отмечу отсутствие связи с компьютером (отчасти это не минус, так как нет необходимости осуществлять гальваническую развязку), а также наличие всего одного канала для измерения.
DSO Fniski 100MHz — это хороший выбор, особенно если нет подходящего прибора и остро стоит вопрос стоимости. Если есть возможность добавить — лучше добавить и взять что-то на два канала и с возможностью сохранения результатов.
Хит 2019 года — портативный осциллограф с частотой 40 МГц (есть модель 2C72 до 70МГЦ) на два канала и с генератором частоты. Встроенный мультиметр. Поставляется с сумкой для переноски. Цена от $99.
В комплекте есть все необходимое + кейс для переноски. Частота оцифровки до 250MSa/s — это самый лучший результат для портативных осциллографов. Существуют версии 2С42/2С72 без встроенного генератора, но они не так интересны с точки зрения цены и функционала.
- Частота выборки в режиме реального времени: 250 Мвыб/с
- Аналоговая полоса пропускания: 0 — 40 МГц
- Диапазон чувствительности: 10 mV/div
В остальном, Hantek не хуже своих старших собратьев. Отмечу наличие встроенного мультиметра, что делает данную модель устройством 3-в-1.
Осциллографы, которые у меня есть закончились, но я отмечу еще одну модель, которая имеет право на жизнь. В этом ценовом диапазоне есть удобная и качественная модель портативного осциллографа JDS6031 1CH 30M 200MSPS.
- Частота выборки в режиме реального времени: 200 Мвыб/с
- Аналоговая полоса пропускания: 0 — 30 МГц
- Диапазон чувствительности: 10 mV/div
Рекомендую обратить внимание на полезные аксессуары для осциллографа:
Подобные портативные девайсы — то, что я часто использую. Очень удобно, особенно при настройке различных приборов, проверке, пуско-наладке. Могу рекомендовать брать вариант DSO150, а еще лучше, похожий DSO138 (200kHz) в варианте DIY для обучения пайки и азам радиоэлектроники. Из функциональных моделей отмечу DSO Fniski 100MHz, как осциллограф с самым лучшим соотношением цена/рабочая полоса, а также Hantek 2D72 как самый функциональный (3-в-1).
Обзор портативных осциллографов с Алиэкспресс: какой мобильный осциллограф лучше выбрать
Для мастерских по ремонту электроники, автосервисов и радиолюбителей осциллограф является одним из наиболее удобных инструментов для отладки различных устройств. Эти контрольно-измерительные приборы позволяют в визуализированной форме получать сведения относительно частоты, напряжения, силы тока и угла сдвига фаз. Наглядное представление формы электрического сигнала дает наиболее полную картину процессов, происходящих в интересующей электрической цепи.
Виды осциллографов
В зависимости от принципа работы, выделяется несколько типов (видов) осциллографов.
- Аналоговые. Это классические модели, в которых изменения характеристик электрического тока незамедлительно отражаются на экране с покрытием из люминофора. Подобные устройства не способны с высокой точность измерить характеристики тока и запоминать измеренные значения, однако продолжают пользоваться спросом ввиду своей дешевизны. Встречаются модели как с однолучевыми ЭЛТ, так и с нескольколучевыми от (2 до 16).
- Цифровые. В моделях данного перед отображением результата на экране производится анализ характеристик тока. Результаты обработки выводятся на экран, чаще всех — жидкокристаллический. Цифровые осциллографы способны не только отображать изменения характеристик тока в цепи, но и запоминать полученные результата для подробного изучения.
- Цифровые люминофорные. Разновидность цифровых осциллографов, однако выводят изображение на классическую ЭЛТ.
- Цифровые стробоскопические. От обычных отличаются способностью считывать сигнал не в непрерывном режиме, а периодически. С каждым циклом анализируемого импульса точка измерения параметров тока немного смещается во времени. Таким образом удается получить полную форму сигнала, не прибегая к необходимости проведения всего ряда измерений за один цикл. Это снижает требования к вычислительной мощности устройства, а также позволяет добиться эффекта сжатия спектра, когда частота измерений осциллографа оказывается многократно меньше фактической частоты изучаемого импульса.
Видео — Как научиться пользоваться Осциллографом
Также существует деление на стационарные и портативные модели цифровых осциллографов. Последние обрели значительную популярность благодаря появлению компактной, но мощной вычислительной электроники, позволяющие реализовать в корпусе переносного устройства потенциал полупрофессионального стационарного осциллографа почти любого класса точности. Именно портативные модели представляют наибольший интерес для домашней или полупрофессиональной электронной лаборатории, а также для сервисных служб.