Обзор осциллографа RTB2002 + комплекта опций RTB-PK1

После нескольких месяцев использования осциллографа я хочу поделиться своими впечатлениями в формате обзора. :) Если вам интересно почитать об относительно доступном (за эту цену с учётом его возможностей и опций) осциллографе для хобби и работы, то прошу под кат:

Основные характеристики:

  • Аналоговых каналов: 2 шт
  • Логических каналов: 16 шт (опция RTB-B1)
  • Полоса пропускания (аналоговые каналы): 70 МГц (100\200\300 МГц, опция RTB2002-B221\222\223)
  • Полоса пропускания (цифровые каналы): 300 МГц
  • Импеданс (аналоговые каналы): 1 МОм+/-2%, 9 пФ +/-2 пФ
  • Импеданс (цифровые каналы): 10 кОм+/-2%, ~4 пФ
  • Диапазон временной развертки: 1 нс/дел … 500 с/дел
  • Погрешность временной развертки: ±2,5 ppm
  • Частота дискретизации (аналоговые каналы): 1,25 ГВыб/с (2,5 ГВыб/с с чередованием)
  • Частота дискретизации (цифровые каналы): 1,25 ГВыб/с
  • Глубина памяти: 10 млн точек (20 млн точек с чередованием и опционально 160 млн точек, опция RTB-K15)
  • Вертикальное разрешение (аналоговые каналы): 10 бит (16 бит в режиме высокого разрешения)
  • Генератор тестовых последовательностей: I2C, SPI, UART, CAN, LIN
  • Генератор сигналов произвольной формы (опция RTB-B6): синус, импульс, прямоугольный, пилообразный, шум, произвольный сигналы (14 бит, 0.1 Гц … 25 МГц)
  • Тачскрин ёмкостной
  • Разрешение дисплея: 1280х800 пикселей (10.1 дюймов, WXGA)
  • Интерфейсы: USB host, USB device, LAN
  • Габаритные размеры (Ш×В×Г): 390×220×152 мм
  • Масса: 2,5 кг

Комплекта поставки в версии RTB2002 PRO:

  • Осциллограф с активированным комплектом опций RTB-PK1
  • Пассивные пробники, 2 шт (RT-ZP03)
  • Шнур питания 230 В
  • Краткая документация по быстрому старту
  • Гарантийный талон

Визуально всё выглядит так (в коробке куча уплотнительного материала ещё было, так что доставка посредством ТК вполне возможна, хоть я и очень боялся, что стукнут дисплей или ещё чего):

Комплектация совсем минимальная, даже USB-A шнурка не приложили… ну, щупы на 300 МГц 1:1\1:10 хотя бы сразу идут (а не 100 МГц). И самое главное — комплект опций RTB-PK1, который включает в себя:

  • RTB-K1 — опция синхронизации и декодирования I2C и SPI
  • RTB-K2 — опция синхронизации и декодирования UART, RS-232, RS-422, RS-485
  • RTB-K3 — опция синхронизации и декодирования CAN, LIN
  • RTB-K15 — опция расширения сегментированной памяти и функцией архива
  • RTB-K36 — опция анализа частотных характеристик (ЛАФЧХ или диаграмма Боде)
  • RTB-B6 — опция генератора сигналов и последовательностей

Забегая вперёд, вот пруф активированных опций в поставке этой комплектации:

Если же смотреть на различных сайтах, предлагающих купить осциллограф, то в описании часто отсутствует RTB-K36 (как, например, тут), и самый прикол в том, что цена на голый RTB2002 + отдельно комплект опций RTB-PK1 и RTB2002 PRO сильно, прям очень сильно отличается… (опять же, не отходя далеко от чипдипа, голый RTB2002 у них 175к рублей, и отдельно надо купить пакет RTB-PK1 за примерно 168к рублей, что уже в сумме 343к!!! Зато если брать RTB2002 PRO, то стоит он даже дешевле голого осциллографа и сразу с пакетом RTB-PK1 — 149к рублей… то ли это дикая промоакция, то ли я дурак и просто не шарю в бизнесе :D )

Кучу фотографий я не вижу смысла выкладывать с его внешним видом и разными ракурсами, этого добра хватает и так в интернете, скажу только, что когда берёшь его в руки, нажимаешь кнопки, крутишь энкодеры — прям приятные тактильные ощущения, чувствуется брендовость, как немецкие авто. :D Дисплей очень приятный, контрастный и яркий, тач вполне отзывчивый, хотя есть иногда подлагивания отрисовки (об этом ниже). Но есть такое маленькое «но»: когда поднимаешь его со стола — капец он лёгкий! Вот прям диссонанс у меня первое время был, он довольно объёмный, а по ощущениям весит как бутылка колы, блин…

С задней стороны ничего примечательного:

Разве что через вентиляционные отверстия видно, что большая часть внутреннего пространства — это воздух (что и объясняет его малый вес), а 1\3 занята экранированными кожухами, только в одном месте шлейф к панели управления и кулер просматриваются:

Подключение по USB, LAN

Начну, пожалуй, с самого простого — это подключение осциллографа к ПК или сети, а также софтины R&S Instrument View для управления (как я предполагал). Захожу я, значит, в раздел загрузок для этой линейки осциллографов, скачал последнюю версию прошивки, обновил осциллограф, потом скачиваю софт для ПК (R&S Instrument View), запускаю:

Всё ожидаемо, подключаю по USB осциллограф, автоматом ставятся драйвера, осциллограф как оборудование появился в ОС:

Можно глянуть внутреннюю файловую систему осциллографа:

Доступны файлы настроек, файлы кастом-форм сигналов для генератора, логи, скриншоты и прочее:

Вроде всё неплохо, но в софтине нельзя к нему подключиться, хоть он и определился:

Что ни делал только, не подключается и всё тут. Ну ладно, думаю, подключаю LAN, добавляю нужный IP в софтину и всё подключилось без проблем:

Кстати, прикольная тема: на экране осциллографа, если ткнуть в иконку сети, то отобразится IP-адрес осциллографа (я чисто на интуиции так сделал, и оно сработало, мелочь, а приятно):

После подключения я ожидал увидеть в R&S Instrument View богатый спектр возможностей по управлению осциллографом и получения данных с него, т. к. если просто запустить софт, то можно увидеть различные недоступные вкладки:

А также инструменты по анализу собранных данных (понятное дело, что этот софт больше необходим для старших собратьев, спектрометров и т. п.):

Я в предвкушении, подключаюсь к осциллографу:

Тыкаю на вкладку с управлением и получаю… бибу:

Нет, ну серьезно?

Это всё, что мне доступно по работе с осциллографом… неудобный инструмент для получения скриншотов и анализа данных, которые я не могу с него снять. Круто, чё…

Несколько расстроившись, я обнаружил, что на осциллографе ещё есть WEB-сервер, и вот тут удалённое управление им заиграло новыми красками, на заглавное странице все основные данные об осциллографе:

Можно прям в браузере поиграться с SCPI командами (на моём старом китайце OWON SDS7102V при отправке любой команды он намертво зависал, и я забросил идею написать софтину по автоматизированному управлению им…):

Удобный и простой интерфейс по получению скриншотов:

А также снятию\загрузке RAW данных:

Более того, есть полноценная цифровая имитация панели управления, и даже тач-экран работает аналогично реальному (с задержкой небольшой, понятное дело):

Т. е. без каких-либо софтин можно управлять осциллографом и снимать данные с него по сети хоть со смартфона, и сделано это довольно удобно. :)

Да, при снятии скриншота сверху в тело скриншота дописывается строка с серийным номером, датой и моделью, это далеко не всегда нужно, и я написал простейшую консольную утилиту, которая автоматом перебирает все png файлы в папке, в которой лежит, или по пути из первого параметра, с которым вызвана:

using System;
using System.Drawing;
using System.Drawing.Imaging;
using System.IO;

namespace RTBScrClr
{
   class Program
   {
      static void Main(string[] args)
      {
         string dir_path = ".//";
         Rectangle rect = new Rectangle(0, 24, 1280, 800);

         if (args.Length > 0)
            dir_path = args[0];

         DirectoryInfo di = new DirectoryInfo(dir_path);
         FileInfo[] files = di.GetFiles("*.png");

         foreach(FileInfo file in files)
         {
            Bitmap Original = Image.FromFile(dir_path + "//" + file.Name) as Bitmap;
            if (Original.Height == 824)
            {
               Bitmap Croped = CropScr(Original, rect);
               Original.Dispose();
               Croped.Save(dir_path + "//" + file.Name, ImageFormat.Png);
               Console.ForegroundColor = ConsoleColor.Green;
               Console.WriteLine("File {0} cropped", file.Name);
            }
            else
            {
               Original.Dispose();
               Console.ForegroundColor = ConsoleColor.Yellow;
               Console.WriteLine("File {0} skipped", file.Name);
            }
         }

         Console.ForegroundColor = ConsoleColor.White;
         Console.WriteLine("--- DONE ---");
         Console.ReadKey();
      }

      static Bitmap CropScr(Bitmap org, Rectangle r)
      {
         Bitmap nb = new Bitmap(r.Width, r.Height);
         using (Graphics g = Graphics.FromImage(nb))
         {
            g.DrawImage(org, -r.X, -r.Y);
            return nb;
         }
      }
   }
}

Абсолютно ничего примечательного, при вызове работает как-то так, просто переписывая файлы, которые содержат строку с информацией, новыми, без неё:

Основной функционал

Старт осциллографа занимает около 10 секунд, и встречает нас основной экран с последними рабочими параметрами:

Всё привычно и удобно расположено, все параметры можно регулировать как физическими элементами управления, так и посредством тачскрина с практически равным удобством (некоторые моменты удобней-таки по старинке делать, а другие наоборот, привыкнув к тачскрину, уже не представляешь, как ранее без этого обходился). Приведу немного примеров.

Пользовательский интерфейс и приколы

При работе можно поверх осциллограммы инструментом Annotation быстро нарисовать примечание пальцем и после чего сохранить её для коллеги или отчёта:

Параметры канала и подключенного щупа можно быстро менять, нажав на нужный канал внизу (отображается урезанное меню), как и на физическую кнопку с вызовом расширенного меню:

Тачскрин — первое время непривычно, но потом очень удобно, например, регулирование уровня триггера (I2C шина на двух каналах, переключаюсь между каналами и регулирую уровень триггера на одном из них):

Примечание: аналогичным образом, нажав слева на лейблы каналов, можно переключаться между ними (на видео выше я ещё по привычке кнопками переключаю), как и изменение развёртки привычным движением двух пальцев (хотя тут не всегда удобно, если требуется на порядки изменить, — энкодером это делать можно намного быстрее).

Да, работу триггера также удобно можно поменять на экране, нажав на соответствующие кнопки, а для установки уровня триггера отображается специальная клавиатура (она, можно сказать, универсальная, и её вид практически не меняется для установки других числовых параметров работы осциллографа):

Также просто и непринуждённо меняется временная развёртка и режим работы:

Да, тулбар сверху можно настроить под себя, нажав на шестерёнку посередине:

Примечание: правда, расположение отображаемых кнопок нельзя поменять, и их порядок строго зафиксирован. Не сказать, что это прям проблема, скорее, мелкая недоработка в плане пользовательского удобства.

Режим быстрых измерений можно включить через меню приложений или вообще одной кнопкой (Quick Meas на панели прибора), удобно для периодичных сигналов или для измерения импульсов по триггеру:

Примечание: данный режим работает только для одного канала, в чём сложность и необходимость такого ограничения, я не понял, т. к. можно вывести обычные измерения на пару каналов, да пока настроишь и выберешь, но по времени дольше и менее наглядно.

Режим приближения (Zoom) также реализован интуитивно понятно, после его активации в верхней части экрана отображается исходная форма, а снизу приближенная область, вначале выбираем окно прям на тачскрине, и потом его пальцем можно двигать по всей доступной области:

Правда, при активированном разборе протокола (в данном случае I2C) иногда бывает такой баг:

Я выбрал именно вершину импульса CH2 (зелёный), и в приближенной области отобразилось то, что я выбрал, а сверху на превью область съехала вниз…

А также такой баг бывает: после выключения режима приближения дополнительный канал с данными протокола перемещается наверх и накладывается на аналоговый:

Мелочи, но всё-таки… надеюсь, с обновами прошивки поправят.

И да, не отходя далеко от I2C, ещё есть непонятка для меня. Вот включаем разбор протокола, по умолчанию стоит отображение в ASCII:

Да, иногда может пригодиться, но зачастую необходим режим отображения в шестнадцатеричном формате (hex), т. к. на скриншоте выше видно, что адрес ведомого и первые данные отображаются нормально (как hex, т. к. для них нет печатного символа), а вот последний байт совпал с символом «`«, которая и отображается, вместо 0x60h (и да, ещё один камень… зачем 0x и одновременно h приписки, если они обе означают hex формат… загадка). Но не будем на пустом месте го… выделываться, просто включаем hex режим:

Так…

Не, ну правда, чё за прикол?! Зачем тут теперь приписка Data : к данным… благо 0x ещё не добавили. И напоминание, что это данные, не убирается до последнего при отдалении:

Но чтобы не заканчивать на такой ноте, из крутого и удобного зато есть лог снятых данных:

Который можно сохранить в файл и уже детально изучить на ПК.

Ну да ладно, хватит об UI, начать работу с осциллографом стоит с…

Калибровка щупов

Которая выполнена тут довольно прикольно и супер-наглядно в том плане, что прям на картинках показано что делать, а также есть шкала, отображающая оптимальный уровень фронта тестового сигнала:

Как можно видеть, первый щуп (канал C1) уже был откалиброван, и я просто для наглядности покрутил подстроечные ёмкости на щупе, и вот тут-то видно, что хоть и сделана прикольная наглядная шкала по оптимальному уровню фронта, но она имеет ощутимую такую задержку на изменение подстроечной ёмкости, поэтому надо крутить максимально медленно и плавно. Второй канал же был хуже откалиброван.

После калибровки на скорую руку щупы, подключенные к одному источнику, выглядят очень схоже:

Анализ протоколов и генератор тестовых последовательностей

Для просмотра доступных протоков к анализу необходимо перейти в меню выбора приложений (быстрее всего через физическую кнопку на панели прибора):

И на вкладку протоколы:

И вот тут уже закралось смутное сомнение, что что-то тут не так… Выбираем любой интерфейс и в дальнейшем его также просто можем сменить в меню протокола (быстрее всего по нажатию на физическую кнопку Protocol):

Да, к слову, прикольная фишка для быстрой проверки анализатора протокола и в принципе понимания, как это работает, — при выборе любого протокола включается встроенный генератор тестовых последовательностей с этим протоколом и отображается, какие каналы подключить необходимо к тестовым клеммам:

Но это я отвлёкся, собственно, выбираю SPI (with CS), ведь интересно же, как это будет:

Ну да, чуда не случилось и кажется…

Ведь надо минимум 3 канала. :) Так что CS вешай куда хоч, хоть на CLK, хоть на DATA, работать корректно всё равно не будет:

Это типа жирный намёк такой:

Слыш, купи Скай… 4-канальный осцилл!

Ну штош, переключаем на SPI (no CS) и радуемся полученному результату:

Да, тут присутствует возможность одновременного анализа двух протоколов с аналоговых сигналов:

Только вот что SPI, что I2C, что CAN требуют минимум по 2 канала (в отличие от UART или LIN), ну вы поняли, в общем, насколько это юзабельно на 2-канальной версии и на что опять намёк. ;)

Настройки триггера для любого интерфейса довольно богаты (не буду показывать отдельно каждый пункт уже):

И что очень удобно, можно повесить событие (-я) на срабатывание триггера (тот же скриншот делать или даже записать в файл снятые данные):

Генератор тестовых последовательностей

Тут особо нечего рассказывать, довольно банальная функция с ограниченным функционалом, но вполне подходящая для базовой и быстрой проверки распознавания интерфейса, а также генерации банальных логических уровней.

При включении какого-либо стандартного интерфейса отображается подсказка с назначением тестовых клипс:

Выбор же генерируемых интерфейсов и последовательностей следующий:

Настройки довольно скудные (в основном, только скорость интерфейса):

И только в произвольном режиме (Arbitrary) уже повеселее:

Тут можно вручную задать состояния на 4-х линиях, до 2048 шагов, регулируется скорость, а также можно сохранить\загрузить паттерн.

Оставшийся генератор меандра же по сути заменяется генератором произвольной формы (о котором ниже), т. к. имеет полностью аналогичный функционал:

Да, забыл сказать, что выходной уровень на тестовых клипсах фиксирован и равен 2.5 В. Почему не чаще используемый уровень 3.3 В, загадка…

БПФ

Быстрое Преобразование Фурье (FFT) тут особенно ничем не выделяется, всё основное есть, довольно удобное расположение в меню и быстрое включение дополнительных режимов, при включении (как с меню выбора приложений, так и с физической кнопки FFT на приборной панели) имеем вид:

Включаю встроенный генератор (синус, 25 МГц), подключаю к его выходу CH1:

Работать с тачскрином одно удовольствие, приблизить\отдалить привычными движениями, как на смартфоне, подвинуть уровень или смещение канала — кайф! Можно включить дополнительные режимы отдельными спектрограммами:

Настройка же применяемой оконной функции (стандартный выбор) и доп. настроек уже из основного меню:

По сути-то и сказать нечего, просто удобный с основным функционалом БФП, но таки нашлась пара интересных моментов. Во-первых, отключаю щуп, включаю максимальную полосу и вижу:

3 столба апока….гхм, гармоник или\и наводок от чего то, в среднем на 20 Дб над основным уровнем шума. Ну такое. Приближаю к первому пичку около 150 МГц и причём включение ФНЧ на 20 МГц никак не влияет:

Ощутимо только помогает закорачивание входа на общий:

Вот только полностью эта наводка\гармоника не ушла, и всё равно на уровне -170 Дб она видна, как и остальные (даже 4!):

А второй момент, скорее, положительный — берём ЭМИ-щуп и рядом лежит простой самодельный пульт на CC1310 с передающей частотой 433 МГц, так вот, осциллограф видит эту частоту прекрасно:

И это несмотря на базовую полосу пропускания в 70 МГц! Что вполне показывает, что тут довольно-таки хороший аналоговый тракт, и с полностью разблокированной полосой пропускания (300 МГц) на этом осциллографе можно спокойно смотреть сигналы за сотни МГц (с дифференциальным щупом, понятное дело).

Ну и чисто ради забавы, покажу ЭМИ-излучение фотоаппарата:

Очень интересно, как ведёт себя осциллограф с полной полосой пропускания, и проверить бы его на хорошем стационарном генераторе сигналов.

Смещение по входам

Отдельно опишу один непонятный и неприятный момент, который я заметил при работе с осциллографом. У него есть автокалибровка каналов, после которой, по идее, должно быть нулевое смещение нуля или максимально близкое. Так вот, после неё можно заметить следующее:

Включаем математику, добавляем луч с интегральным режимом и выставляем довольно большую развертку (сотни мс), так вот, при идеальном нуле интегральная составляющая бы не росла, а была бы около 0, а тут мы наблюдаем вполне линейный рост, что означает, что у канала есть постоянное смещение. Если канал заземлить, то рост интегральной составляющей пропадает. Смещение можно убрать (оно менее 1 мВ), если выставить вручную его компенсацию (на видео я выставил «на глаз» -222 мкВ), но почему это автоматически не работает при автокалибровке, непонятно (баг алгоритма калибровки?).

Терминаторы 50 Ом

Ещё один не сказать, что прям косяк, просто удешевление на пустом месте. Генератор имеет режим работы на высокоимпендансную нагрузку и на 50 Ом, а вот на аналоговых входах пожалели реализовать включение терминатора на 50 Ом. Поэтому обходиться придётся такими вот BNC-тройниками и терминаторами:

А если вы покупаете их на Али (с высокой вероятностью) или у местных барыг, то, скорей всего, получите терминатор с обычным резистором 51 Ом 5% 0,25 Вт:

Ну это фиаско…

Я купил 3 терминатора у одного продавца, и сопротивления были 50.5, 51.1 и 52.0 Ом. Не замерив их сопротивление, я даже сначала не понял, почему у меня осциллограф ощутимо так врёт на разных каналах от одного источника.

В общем, разбираются они довольно просто (поддеваем плоской отвёрткой заглушку): поддев фторопластовые упоры, вынимаем центральный штырь и перепаиваем на нормальный резистор, собирая потом в обратной последовательности. Локально я нашёл только плёночные советские резисторы на 49,9 Ом 1% 0.125 Вт, но с точностью всё стало ощутимо лучше:

Генератор сигналов произвольной формы

Очень полезное приложение в осциллографе для генерации сигналов типовых и произвольных форм с их последующим модулированием или выдачей пачками. Формы сигналов доступны следующие:

Разберу кратко на примере синусоиды: помимо установки частоты, амплитуды и смещения, её можно включить модуляцию, генератор качающейся частоты (sweep) или очередь последовательностей\пакетную генерацию (burst):

Настройки качающейся частоты:

Настройки модуляции:

Настройки пакетной генерации:

И да, можно одновременно включить модуляцию вместе с пакетной генерацией:

Ещё очень удобная фишка — можно моментально скопировать форму с любого входа и использовать её для генерации произвольного сигнала (я тут скопировал шум и уже на CH1 смотрю, что выдаёт генератор):

И да, к слову, не включайте русский язык:

А то «Выс.рзрш», «Смещ-е», «Удал», «Свип.» и подобные перлы могут привести вас к состоянию «Упрт». ;)

Общие впечатления от осциллографа

На этом я пока завершу обзор, т. к. и так тонна скриншотов получилась с текстом, а рассказывать ещё можно много (и половины не показал по факту), лучше остальные функции я покажу на примере применения в последующих статьях (тот же анализ частотных характеристик), а мнение об осциллографе уже можно составить.

Ну, во-первых, что бросается в глаза — конечно же, соотношение цена-возможности. Для такого фарша и опций она-таки великовата, особенно если вам не требуется изучение работы аналоговых цепей и низкий шум, то за 149к получить 2 канала (хоть и с офигенным 10-бит АЦП) будет несколько маловато, в этом плане более рациональным выбором станет тот же Rigol MSO5074 (4 канала, 70 МГц, 8 Гвыб/с, хотя последнее, имхо, под вопросом):

За цену практически в 2 раза ниже вы получите 4 аналоговых канала, 16 цифровых каналов и, довольно легко хакнув его, можно ещё и полосу в 350 МГц получить! А вот RTB2000 уже так легко не хакается, и остаётся только докупать опции по расширению полосы. Но в защиту RTB я могу сказать, что у Rigol довольно много багов и АЦП прям шумноват, судя по обзорам, что я видел, там эффективная разрядность АЦП 5, ну 5,5 бит максимум — для моей работы это слишком мало, если смотреть скоростные CMOS, LVDS, там этого с головой хватит, то нормально отлаживать аналоговые цепи будет неудобно.

Во-вторых, в плане удобства и продуманности — это офигенный аппарат, сколько я с ним ни работал, несмотря на некоторые баги или недочеты, ощущения от него исключительно положительные (после старого китайца Owon ещё бы…).

В-третьих, мелкие баги и недочеты софта — есть совершенно не мешающие, есть просто нереализованные фишки (например, при генерации импульсов его ширина задаётся в единицах %, почему не добавить возможность устанавливать и хотя бы десятые доли %), и только один существенный, как по мне, баг (смещение нуля после автокалибровки). В этом плане я ничего критичного не заметил и, надеюсь, со временем поправят и это (более того, пока дописывал обзор, вышла прошивка 02.400, я же на 02.300 работаю).

В-четвёртых, отсутствие встроенного отключаемого терминатора 50 Ом — вот это было прям обидно, я как-то сразу не посмотрел, но в любом случае линейка с этой фишкой стоит уже совсем других денег, так что тут без вариантов.

И в итоге, я не могу советовать всем данную модель, т. к. за более дешевую цену у конкурентов есть больше аналоговых каналов, шире полоса пропускания, но зато у RTB2000 явно лучше аналоговый тракт, качество софта и визуально интерфейс\панель управления мне больше нравится. Так что смотрите в зависимости от своих потребностей и специфики работы, какой вариант для вас будет лучше. Я же офигенно рад такому осциллографу, даже с базовой полосой пропускания он уже не раз меня выручал при отладке.

На этом всё, спасибо, что проскролили до этой строки. :D

Ссылки

Добавить комментарий

Please log in using one of these methods to post your comment:

Логотип WordPress.com

Для комментария используется ваша учётная запись WordPress.com. Выход /  Изменить )

Фотография Twitter

Для комментария используется ваша учётная запись Twitter. Выход /  Изменить )

Фотография Facebook

Для комментария используется ваша учётная запись Facebook. Выход /  Изменить )

Connecting to %s