Recenzia: Digitálny osciloskop RTB 2004 od Rohde&Schwarz

Doc. Ing. Milan Guzan, PhD., a Ing. Simona Kirešová z katedry teoretickej a priemyselnej elektrotechniky FEI na TU v Košiciach pre SOS electronic testovali prácu s digitálnym osciloskopom RTB 2004 od spoločnosti Rohde&Schwarz. Ich skúsenosti z merania nájdete v nasledujúcej detailnej recenzii.

obr2782_p17b4a77d9efb.jpg


Všetky cenné znalosti a praktické skúsenosti, ktoré doc. Ing. Milan Guzan, PhD., a Ing. Simona Kirešová získali pri testovaní osciloskopu RTB 2004 značky Rohde&Schwarz, podrobne opísali v nasledujúcom odbornom hodnotení.


Pri meraniach na akademickej pôde TU v Košiciach ocenili mnoho výhod osciloskopu, počnúc množstvom užitočných funkcií, charakteristík a nastavení osciloskopu až po 10,1“ dotykový displej, ktorý podľa ich názoru najviac uľahčí prácu s osciloskopom. Dôkazom toho je aj mnoho názorných snímok z displeja počas merania, ktoré sú dôležitou súčasťou tohto článku. 


Pridanou hodnotou, hlavne pre nových užívateľov, je demo nahrávka, ktorá predstaví základy používania osciloskopu a hlavne skráti čas potrebný od rozbalenia zariadenia až po samotné meranie. V samotnom článku nájdete aj ďalšie zaujímavé skúsenosti, video z merania, ako aj podrobné informácie z merania.

V článku nájdete: 

  • Popis predného panelu a prehľad možností osciloskopu RTB 2004
  • Generátor funkcií a možnosti merania
  • FFT analýza sledovaného signálu
  • Určenie rezonančnej frekvencie sériového rezonančného obvodu
  • Bodeho charakteristika
  • Práca s Chuaovým obvodom
  • Záverečné zhodnotenie osciloskopu

SKÚSENOSTI S OSCILOSKOPOM RTB 2004 Rohde&Schwarz

„Od prvých digitálnych osciloskopov, ktoré v porovnaní s analógovými štandardne vedeli uchovať v pamäti navzorkovaný priebeh zobrazeného signálu, ubehlo veľa času. So zmenou obrazovky na LCD displej a neskorším pridaním USB portu sa podstatne uľahčilo publikovanie i prezentácia nameraných výsledkov. Možnosť využitia niekoľkých mikroprocesorov v súčasných meracích prístrojoch robí meracie prístroje stále atraktívnejšími a sofistikovanejšími a je len na výrobcovi, koľko možností ponúkne používateľovi. Príkladom takého zariadenia je aj osciloskop RTB 2004 od spoločnosti Rohde&Schwarz,“ hovoria autori článku.

Recenzia: Digitálny osciloskop RTB 2004 od Rohde&Schwarz


Už pri prvom pohľade na osciloskop RTB 2004 vynikne jeho veľký (10,1) displej a štyri vstupy. Po nahliadnutí do manuálu [1] je zrejmé, že ide o dotykový displej   a je možné s ním pracovať rovnako ako s displejom mobilného telefónu. Ako ukážeme nižšie v článku, pri meraniach sa táto možnosť ukázala ako veľmi výhodná.


Ďalej osciloskop obsahuje logický analyzátor, analyzátor protokolov, generátor funkcií a digitálny multimeter. Ak uvážime, že je použitý 10-bitový A/D prevodník a vzorkovacia frekvencia je 2,5 GHz, robí to tento osciloskop mimoriadne atraktívnym. Základnú 70 MHz šírku pásma je možné zväčšiť zakúpením softvérovej licencie (SW option) na rozšírenie šírky pásma pre 100, 200 resp. 300 MHz. 

OPIS PREDNÉHO PANELA A PREHĽAD MOŽNOSTÍ OSCILOSKOPU

Recenzia: Digitálny osciloskop RTB 2004 od Rohde&Schwarz


Predný panel osciloskopu je rozdelený na 3 časti. V spodnej časti sa nachádza priestor s konektormi (pre generátor, logický analyzátor, USB kľúč, kanály osciloskopu), ľavú časť tvorí dotykový displej a na pravej strane predného panela sú rôzne tlačidlá a prepínače.


Z obrázka je zrejmé, že táto časť je logicky rozdelená na prácu s Trigrom (Trigger) pre rôzne akcie vyvolané tlačidlom v časti Action (medzi ktoré patrí aj veľmi jednoduché uloženie obsahu displeja na USB kľúč ako obrázok vo  formáte *.png). V tom istom stĺpci sa nachádza ešte časť Analysis. Zvyšné časti Horizontal a Vertical umožnia zmenu kanálov v požadovanom smere podľa potreby používateľa. 

Množstvo tlačidiel umiestnených v jednotlivých skupinách však nie je úplným opisom možností rôznych  nastavení osciloskopu RTB 2004 Rohde&Schwarz. V tomto článku opíšeme len niektoré z nich.  Podrobný opis všetkých možností osciloskopu nájdete v obsiahlom, takmer 600 stranovom *.pdf manuáli k zariadeniu. 

Pri pohľade na obrazovku osciloskopu je vľavo hore vidieť na Panely rýchleho spustenia možnosti, ako napr. Undo, Delete atď. , ikonku ozubeného kolieska (Toolbar) a v ďalšej časti sú uvedené nastavené parametre pre kanál C1. Za ikonkou Toolbaru sa nachádza informácia o kanáli C1, vzorkovacej  frekvencii, či aktuálne nastavenej časovej základni. Celkom vľavo hore je údaj o dátume a čase, ktorého zobrazovanie môžete dotykom naň aj vypnúť, alebo nastaviť presné časové údaje.

Na displeji je aktuálne viditeľný posun stopy kanála C1 vo vertikálnom smere od nuly o -760 mV. Takto je možné nastavenie C1 na prednom paneli osciloskopu postupným otáčaním vrchným prepínačom v časti Vertical alebo s využitím poznámky pri prepínači Push to Zero (stlačenie prepínača zabezpečí návrat pozície stopy kanála C1 na pozíciu 0V ).

Recenzia: Digitálny osciloskop RTB 2004 od Rohde&Schwarz

V dolnej časti je ku kanálom C1C4 stručný opis nastavení kanálov. Napr. z obrázka je zrejmé, že citlivosť prvého kanála je nastavená na 2V/dielik a sonda je prepnutá na pomer 1 : 1. Zmenu nastavení sondy (napr. AC/DC) je možné urobiť dotykom na práve opísané pole zodpovedajúce kanálu C1 s ďalším výberom Probe. Pri výbere Menu sa ukáže na obrazovke vpravo stĺpec s možnosťami Coupling, Bandwith, Vertical Scale, Offset atď. Po dotknutí napr. na oblasti pre Vertical Scale sa objaví veľké okno Vertical Scale, kde sú znázornené možnosti výberu (Min, Max) citlivosti kanála C1. Potvrdením Enter bude zmenená citlivosť C1 na požadovanú hodnotu.


obr2782_p9d9364d76044.jpg
obr2782_pa158e0b73a88.jpg

obr2782_p1b5baaa2871d.jpg

Počet ikoniek vpravo hore na Paneli pre rýchle spustenie je možné rozšíriť dotykom na ozubené koliesko uprostred vrchného pásu ikoniek. Na obrazovke sa ukáže okno Toolbar. Modrou farbou vysvietené ikonky sú už viditeľné na obrazovke. Opätovným dotykom na modré ikonky ich z Panela odstránime alebo  dotykom na neaktívne „čierne“ ikonky vyberieme ďalší nástroj na vrchný pás pre rýchle spustenie požadovanej funkcie. S niektorými ikonkami sa ešte stretneme neskôr pri inom výbere, napr. aplikácií (napr. Cursor, Meter, FFT atď.). 

V pravom dolnom rohu je ikonka Menu. Dotykom na ňu sa ukáže pás obsahujúci celkovo 18 ikoniek (výberov funkcionalít či nastavení osciloskopu). 

Recenzia: Digitálny osciloskop RTB 2004 od Rohde&Schwarz

Recenzia: Digitálny osciloskop RTB 2004 od Rohde&Schwarz

Niektoré z nich budú ilustrovať nasledujúce obrázky. Napríklad možnosti nastavenia displeja (voľba Display) obsahuje niekoľko možností vrátane podrobnejšieho nastavenia parametrov mriežky zobrazovanej  na displeji osciloskopu (voľba Grid):

Recenzia: Digitálny osciloskop RTB 2004 od Rohde&Schwarz

Trochu nižšie pod Display je aj voľba File. Tá umožní voľby miesta uloženia print-screenu obrazovky, mena súboru, formátu, farby atď. Pri výbere formátu je možnosť výberu medzi *.png a *.bmp.

Recenzia: Digitálny osciloskop RTB 2004 od Rohde&Schwarz

Celkom dole je Setup, ktorý o. i. umožňuje aj Firmware Update, zmenu Date & Time, Probe Adjust atď. Medzi voľbami je aj Language, ktorý okrem angličtiny umožňuje používateľovi   prepnúť sa napr. na  portugalský, kórejský, japonský, ruský i český jazyk. Celkovo je možný výber z 13 jazykov. Pretože sme využívali aj anglický, aj český jazyk, niektoré obrázky v tomto článku budú aj v českom jazyku. Takto by bol na úvod predstavený displej osciloskopu s jeho možnosťami výberu a nastavení.

Recenzia: Digitálny osciloskop RTB 2004 od Rohde&Schwarz

Pri pohľade na predný panel s tlačidlami celkom vpravo dole (časť Analysis) zaujme tlačidlo s čiernymi štvorcami. Ide o tlačidlo výberu aplikácií (Apps Selection), napr. klasického pohľadu  na snímaný časový priebeh signálu (Scope), FFT analýzu pripojeného signálu (FFT), XY režim (XY), Meter, generátor funkcií (Function Gen.) atď. Niektoré funkcie z výberu na obrázku je možné aktivovať aj z predného panelu, časť Analysis stlačením tlačidla, napr. FFT (FFT analýza signálu), Gen (generátor funkcií) atď. V časti Analysis sa nachádza aj tlačidlo pre nastavenie intenzity jasu displeja. Po jeho stlačení sa ukáže to  isté menu ako pri výbere ikonky Menu na displeji. Niektoré funkcie je možné vybrať či aktivovať niekoľkými spôsobmi či postupmi.

Recenzia: Digitálny osciloskop RTB 2004 od Rohde&Schwarz

Veľmi užitočná ponuka v Menu je aj možnosť Demo. V prípade, že používateľ nemá k dispozícii manuál, môže sa s možnosťami a funkciami osciloskopu oboznámiť v režime Basic alebo  Advanced. Posledný obrázok z nasledujúcej trojice obrázkov ilustruje pokyny po výbere Generator.

Recenzia: Digitálny osciloskop RTB 2004 od Rohde&Schwarz

Recenzia: Digitálny osciloskop RTB 2004 od Rohde&Schwarz

Recenzia: Digitálny osciloskop RTB 2004 od Rohde&Schwarz

GENERÁTOR FUNKCIÍ A MOŽNOSTI MERANIA

Veľkou výhodou osciloskopu RTB 2004 je implementovaný generátor funkcií. Ten je možné spustiť už známou ikonkou Menu  a výberom Gen, stlačením tlačidla Gen na prednom paneli v časti Analysis alebo stlačením tlačidla Apps Selection (hneď vedľa Gen) s nasledujúcim výberom Function Gen. Na displeji sa ukáže nová ponuka nastavenia generátora, ako napr. výber funkcie (Function) či amplitúdy signálu (Amplitude), vertikálne posunutie signálu (Offset) atď. Celkom hore je možnosť aktivácie výstupu generátora (Output), bez ktorého nie je možné zobrazenie výstupu generátora na niektorom zo 4 kanálov osciloskopu. Naľavo od opísaného menu generátora je ukázaná aj ponuka výberu rôznych  tvarov signálu generátora (DC, Sine, SinC atď.)

Recenzia: Digitálny osciloskop RTB 2004 od Rohde&Schwarz

Po výbere napr. funkcie sínus, 2V Vpp a f = 1 kHz, sa na kanáli C1 zobrazí vybraný generovaný časový priebeh napätia. Hneď pod zobrazeným priebehom je tiež zobrazené meranie Vpp a frekvencie signálu generátora. Takýto výber sa dá docieliť výberom z Menu na displeji Measure. Zmenami časovej základne a citlivosti kanála C1 je možné štandardne docieliť želané zobrazenie vybraného harmonického (sínusového) signálu, avšak ďalšou veľkou výhodou tohto osciloskopu je jeho dotykový displej.

Recenzia: Digitálny osciloskop RTB 2004 od Rohde&Schwarz

Štandardným pohybom dvoch prstov od seba (zvyčajne palec a ukazovák) môžeme docieliť maximalizáciu zobrazenia priebehu či detailu časového priebehu napätia, o ktorý sa zaujímame. Takto je možné obísť napr. krokovú zmenu citlivosti kanála z 1/2/5 mV, 10/20/50 mV až po 1/2/5 V. Roztiahnutím oboch prstov v horizontálnom, resp. vo vertikálnom smere je potom možné využiť celú veľkú plochu 10,1“ displeja.

Vizuálne maximalizované zobrazenie časového priebehu pohybom prstov po displeji potom zaručí pekný a názorný pohľad na snímaný signál. To, že bolo použité zväčšenie signálu pomocou prstov, naznačuje aj zobrazená citlivosť kanála C1 v dolnej časti displeja.  Kým na predchádzajúcom obrázku bolo použité štandardné prepínanie citlivosti kanála (500 mV/d), pri ručnom nastavení citlivosti kanála svieti 208 mV/d. Takúto hodnotu štandardným prepínačom citlivosti kanála nie je možné nastaviť (možný výber je 100/200/500 mV/d atď.).

Recenzia: Digitálny osciloskop RTB 2004 od Rohde&Schwarz

Opätovným stlačením tlačidla Apps Selection a postupným výberom ikoniek Quick Meas, Meter a Counter je možné získať informácie o meranom signáli ako max. a min. (Vp+ a Vp-) hodnota, dĺžka nábežnej (tr) a dobežnej (tf) hrany atď. Nasledujúci obrázok ilustruje zobrazené údaje na displeji po výbere zmienenej ikonky Quick Meas alebo po stlačení tlačidla s tým istým názvom na prednom paneli v časti Analysis.

Recenzia: Digitálny osciloskop RTB 2004 od Rohde&Schwarz

Pri voľbe Meter z ponuky Apps Selection sa v ľavom hornom rohu zobrazí v okne údaj: AC RMS 706 mV. 

Recenzia: Digitálny osciloskop RTB 2004 od Rohde&Schwarz

Keďže bolo zvolené Vpp = 2 V, maximálna hodnota harmonického signálu je 1 V, a teda efektívna hodnota napätia je:

Uef = Umax/√2 = 1/√2 ≈ 707 mV, čo v porovnaní s údajom na „displeji“ Meter vykazuje odchýlku iba 1 mV.

Po dotyku na plochu zodpovedajúcu voľbe Meter sa ukáže aj ponuka Type, z ktorej je ešte možný výber merania DC, AC+DC RMS a AC RMS. Takto sa potom dozvedáme, že napr. sínusový priebeh napätia generátora osciloskopu nie je bez jednosmernej zložky a je posunutý o -7 mV. Efektívna hodnota napätia jednosmerného a striedavého napätia však ostáva 706 mV.

Recenzia: Digitálny osciloskop RTB 2004 od Rohde&Schwarz

Zaujímavé je, že v spodnej časti pri RMS (po voľbe z Menu Measure) je uvedená efektívna hodnota napätia yo sínusového priebehu 714,44 mV. Údaj z voľby Meter je teda presnejší. Ak pohybom prstov zvýšime citlivosť kanála tak, že časový priebeh napätia prekročí plochu na zobrazenie meraného signálu (vo vertikálnom smere), v okne Meter sa ukáže upozornenie s výkričníkom. Pri meraní zároveň platí zásada ako pri multimetroch, že meranie je zaťažené minimálnou chybou vtedy, ak sa meria v poslednej tretine rozsahu multimetra, čiže ak bola veľkosť priebehu zmenšená z 0,228 V/d na napr. 1,43 V/d, AC RMS = 710 mV. Ak bola citlivosť kanála upravená podobne ako na predchádzajúcom obrázku tak, aby sa maximálna a minimálna hodnota napätia takmer dotýkali okrajov displeja, bolo nameraných 707 mV. Takéto priblíženie sa k okrajom displeja si vyžaduje veľký cit v prstoch a trpezlivosť, takže nameraná efektívna hodnota harmonického napätia 706 mV  je   dostatočne presná.

Recenzia: Digitálny osciloskop RTB 2004 od Rohde&Schwarz

Pri ďalšej voľbe Counter z ponuky Apps Selection pribudne okienko s údajmi o frekvencii  (veľké čísla – v momente print screenu bolo na displeji 1 000 Hz)  a malými číslicami zobrazená perióda. Krátkym dotykom na oblasť okna Counter nastanie výmena veľkých číslic medzi oboma veličinami. Ak obsluha osciloskopu prstom podrží okno Meter či Counter, bude možné ich dokonca premiestniť na iné, vhodnejšie miesto na displeji.

Recenzia: Digitálny osciloskop RTB 2004 od Rohde&Schwarz

Za podrobnejšiu zmienku ešte stojí aj návrat k Measure (voľba z Menu displeja). Po jeho zapnutí je možnosť výberu merania až 4 veličín (Meas. Place a Type). Tie sa potom objavia hneď pod zobrazeným priebehom. 

Recenzia: Digitálny osciloskop RTB 2004 od Rohde&Schwarz

Recenzia: Digitálny osciloskop RTB 2004 od Rohde&Schwarz

Navyše po zapnutí Statistics získa používateľ aj štatistický prehľad zmien vybraných meraných veličín, pričom okná Measure a Statistics je možné zatvoriť dotykom na krížik. Z obrázka je zrejmé, že minimum, maximum, priemer a smerodajná odchýlka sa počítajú z 1031 vzoriek. Počet vzoriek závisí od dĺžky času prebiehajúceho merania.

Recenzia: Digitálny osciloskop RTB 2004 od Rohde&Schwarz

Výber niektorej zo 4 veličín je možný dotykom na ikonku Type. Výberom z nasledujúcich 3 obrázkov z Basic, Vertical či Horizontal si používateľ určite nájde vhodnú veličinu na sledovanie zmien napätia na osciloskope.

Recenzia: Digitálny osciloskop RTB 2004 od Rohde&Schwarz

Recenzia: Digitálny osciloskop RTB 2004 od Rohde&Schwarz

Recenzia: Digitálny osciloskop RTB 2004 od Rohde&Schwarz

FFT ANALÝZA SLEDOVANÉHO SIGNÁLU

Doteraz sme sa venovali opisu iba jedného kanála. Samozrejme, ak vznikne potreba sledovania, resp. aj merania viacerých časových priebehov napätí, osciloskop to umožňuje. Pre zvyšné 3 kanály platia rovnaké možnosti ako už vyššie opísané pre kanál C1. Ak však bude chcieť používateľ využiť napr. režim XY (z ponuky Apps Selection), vtedy, pochopiteľne, môže využívať iba 2 kanály. V nasledujúcej časti ilustrujeme ďalšiu možnosť  využitia osciloskopu RTB 2004 – FFT analýzu sledovaného signálu.

Dotknutím sa ikonky FFT v hornej lište osciloskopu sa displej rozdelí na 2 časti. Vrchná časť zobrazuje časový priebeh a spodná frekvenčné spektrum obdĺžnikového signálu. Z neho je možné zistiť amplitúdy harmonických zložiek neharmonického (obdĺžnikového) signálu. Na ľavej strane displeja sú v prostriedku dve šípky ilustrujúce smer hore  a smer dole. Tým výrobca naznačuje možnosť zmeny veľkosti plochy oboch okien. 

Recenzia: Digitálny osciloskop RTB 2004 od Rohde&Schwarz

V tom istom riadku dotykom na Start, Stop atď. je možné meniť zobrazenia spektra signálu nastavením rozsahu frekvenčného pásma. Takto je možné napr. maximalizovať plochu zobrazenia časti frekvenčného  spektra pri zobrazení prvej harmonickej zložky alebo nastaviť parametre od Start po Span tak, aby bolo možné overiť výskyt jednotlivých  harmonických  zložiek.

Recenzia: Digitálny osciloskop RTB 2004 od Rohde&Schwarz

Keďže generátor osciloskopu generuje (ako je zrejmé z predchádzajúceho obrázka) symetrický obdĺžnikový priebeh so striedou 1 : 1 (Duty Cycle 50 %), podľa rozvoja do Fourierovho radu frekvenčné spektrum má obsahovať iba nepárne harmonické zložky. To sa potvrdzuje aj v nasledujúcom obrázku.

Recenzia: Digitálny osciloskop RTB 2004 od Rohde&Schwarz

Vo všetkých obrázkoch venovaných FFT bola použitá mierka pre y-ovú os: Veff. Ako vyplýva z nasledujúceho obrázka, je možný výber vertikálnej osi celkovo  zo štyroch  možností (dBm, dBV, dBμV a Veff). 

Recenzia: Digitálny osciloskop RTB 2004 od Rohde&Schwarz

URČENIE REZONANČNEJ FREKVENCIE SÉRIOVÉHO REZONANČNÉHO OBVODU

Na obrázku sú zobrazené dva sínusové priebehy napätia. Nie sú to priebehy z dvoch  generátorov funkcií, ale priebehy napätí zo sériového RLC rezonančného obvodu. Jeden priebeh zodpovedá napätiu generátora osciloskopu pripojeného na vstup rezonančného obvodu a druhý zasa prúdu tečúcemu obvodom. Keďže osciloskop nedisponuje prúdovou sondou, ako prevodník I/U bol použitý rezistor R. Samozrejme, poradie prvkov potom bolo treba upraviť na L, C a R, aby bolo možné pripojiť sondu osciloskopu na rezistor. Pri hľadaní rezonančnej frekvencie  (fr) zodpovedajúcej parametrom sériového rezonančného obvodu musí platiť, že prúd aj napätie budú vo fáze, teda rezonančný obvod sa bude správať pri fr ako rezistor – medzi napätím generátora a prúdom tečúcim obvodom (teda aj rezistorom) nebude žiadny fázový posun.

Recenzia: Digitálny osciloskop RTB 2004 od Rohde&Schwarz

Ako je zrejmé z nasledujúcich dvoch obrázkov, napätie a prúd nie sú vo fáze, a to pre f = 180 Hz resp.,  2000 Hz. 


Recenzia: Digitálny osciloskop RTB 2004 od Rohde&Schwarz

Recenzia: Digitálny osciloskop RTB 2004 od Rohde&Schwarz

Postupnou zmenou frekvencie generátora, nastavením „zeme“ do stredu displeja a vhodnou voľbou citlivosti oboch kanálov je možné konštatovať, pri L = 14.63 mH, C = 2,845 μF sériového rezonančného obvodu je f= 780 Hz. Toto zistenie generátorom a osciloskopom je možné overiť aj Thomsonovým vzťahom.

Recenzia: Digitálny osciloskop RTB 2004 od Rohde&Schwarz

BODEHO CHARAKTERISTIKA

Ďalšou možnosťou, ako zistiť rezonančnú frekvenciu rezonančného obvodu, je vykreslenie Bodeho charakteristiky. Po dotyku na ikonku Menu na displeji osciloskopu je ďalšou možnosťou z otvoreného okna Apps Selection ikona Bode plot. Ako už prezrádza názov, touto voľbou bude možné vykresliť amplitúdovú i fázovú charakteristiku zodpovedajúcu pripojenému dvojpólu na generátor osciloskopu. Tým dvojpólom je už vyššie zmienený sériový rezonančný RLC obvod. Keďže pre obvod v rezonancii platí, že imaginárna zložka impedancie sa rovná nule, na fázovej charakteristike musí byť viditeľná zmena fázy napr. z kladných hodnôt do záporných s prechodom cez nulu. V momente, keď fáza komplexnej impedancie rezonančného obvodu je blízka nule, obvod je v rezonancii. Na obrázku vo vrchnej časti je fázová charakteristika a v spodnej, väčšej časti displeja osciloskopu, sú vypísané hodnoty Bodeho charakteristiky s naznačením, že k zmene znamienka dochádza medzi 630,96 Hz až 794,33 Hz. Je to veľmi hrubé zistenie rozsahu frekvencií, pretože v riadku pod Delete je nastavených Start 10 Hz, Stop 1kHz a Points 10 Pts. Pretože nás hlavne zaujíma fázová charakteristika, bola minimalizovaná zobrazovacia plocha pre amplitúdovú charakteristiku potiahnutím „tlačidla“ ilustrujúceho šípku hore a dole. Z výpočtu fázovej charakteristiky  je zrejmé, že rezonančná frekvencia sa nachádza medzi 630,96 Hz až 794,33 Hz.

Recenzia: Digitálny osciloskop RTB 2004 od Rohde&Schwarz

Pri inom nastavení rozsahu zmeny frekvencie, napr. od 770 Hz do 790 Hz, je z výpisu na displeji zrejmé, že rezonančná frekvencia sa nachádza medzi 780,71 Hz až 784,32 Hz, čo zodpovedá predchádzajúcemu zisteniu pri porovnávaní dvoch signálov. Takto je možné postupnou zmenou frekvencií a parametra Points minimalizovať rozpätie frekvencií, kde sa nachádza rezonančná frekvencia obvodu. Ak používateľ bude pracovať napr. s filtrom, ktorý sa bude vyznačovať dvomi či tromi rezonančnými  frekvenciami, táto funkcia osciloskopu RTB2004 spoľahlivo (aj graficky) odhalí všetky rezonančné frekvencie v obvode.

Recenzia: Digitálny osciloskop RTB 2004 od Rohde&Schwarz

Poslednou zaujímavou možnosťou, na ktorú poukážeme v tejto časti, je možnosť  zobrazenia detailu fázovej charakteristiky pohybom prstov na displeji. Pomocou označenia bodov je možné v dolnej časti displeja sledovať aj vypočítané hodnoty pre oba Markery. Z obrázka je zrejmé, že rezonančná frekvencia je trochu väčšia než 780 Hz (fáza je 0,01°). Túto skutočnosť potvrdzuje aj pohľad na pravú y-ovú os, kde je naznačených 0°.

Recenzia: Digitálny osciloskop RTB 2004 od Rohde&Schwarz

PRÁCA S CHUAOVÝM OBVODOM

Chuaov obvod je prvý fyzikálny obvod generujúci neperiodický, nepredikovateľný signál – chaos. 

Recenzia: Digitálny osciloskop RTB 2004 od Rohde&Schwarz

Samotný obvod však v závislosti od parametrov môže pracovať v niekoľkých  režimoch (aj ako binárna pamäť či generátor harmonického signálu), pričom stále je možné pozorovať iný atraktor, buď chaotický (na osciloskope nie je možná synchronizácia signálu – signál na displeji bude rozmazaný), 

Recenzia: Digitálny osciloskop RTB 2004 od Rohde&Schwarz

alebo periodický, ktorý nie je problém synchronizovať, a tak signál sa na displeji „zastaví“. Snímané priebehy predstavujú napätia u1 a u2.

Recenzia: Digitálny osciloskop RTB 2004 od Rohde&Schwarz

Niekedy sa podarí uložiť na USB kľúč bez rozmazania pomerne dlhý úsek chaotického signálu, takže o nepredikovateľnosti takého signálu si môže používateľ vytvoriť dobrú predstavu.

Recenzia: Digitálny osciloskop RTB 2004 od Rohde&Schwarz

Pri sledovaní rôznych atraktorov je možné využiť dotykové ovládanie displeja, režim XY aj zmenu časovej základne (tiež pohybom 2 prstov po displeji) na vykreslenie časti chaotického atraktora. Tak napríklad po výbere z okna Apps Selection ikony XY je možné na displeji vidieť nasledujúci obrázok. Pomocou kurzorov je možné atraktor ohraničiť a následne odčítať zodpovedajúce hodnoty jednotlivým kurzorom. Ako je z obrázka zrejmé, atraktor je zatiaľ v rovine nevhodne umiestnený a je malý vzhľadom na veľkosť zobrazovacej plochy režimu XY.

Recenzia: Digitálny osciloskop RTB 2004 od Rohde&Schwarz

Podržaním prsta na atraktore je možný jeho posun v rovine XY a roztiahnutím (ako na mobile pre zväčšenie) dvoch  prstov v smere osi x aj y docielime maximalizáciu zobrazovaného obrazca – atraktora. Navyše zmenou parametra Chuaovho obvodu (najčastejšie rezistorom R) je vytvorený periodický priebeh, ktorý ilustruje nasledujúci obrázok. Veľkou výhodou predstaveného osciloskopu je, že súčasne je možné pozorovať na 10,1“ displeji atraktor aj časové priebehy stavových  veličín (napätia u1 a u2).

Recenzia: Digitálny osciloskop RTB 2004 od Rohde&Schwarz

Samozrejme, používateľovi napadne prirodzená otázka. Aké je frekvenčné spektrum chaotického signálu? Odpoveď ponúka výber z Panelu rýchleho spusteniaFFT. Vo vrchnej časti obrázka sú oba priebehy napätí v čase a v spodnej zasa frekvenčné spektrum chaotického signálu, ktorý sa využíva aj ako generátor bieleho šumu, avšak nie na úrovni μV či mV, ale na úrovni niekoľkých Voltov.

Recenzia: Digitálny osciloskop RTB 2004 od Rohde&Schwarz

Aké bude mať frekvenčné spektrum periodického, ale neharmonického signálu opäť po zmene parametra R, ozrejmí nasledujúci obrázok. Hrebeňovitá štruktúra frekvenčného spektra naznačuje naozaj neharmonický periodický časový priebeh napätia.

Recenzia: Digitálny osciloskop RTB 2004 od Rohde&Schwarz

Veľkou výhodou je aj jednoduché ukladanie obrázkov na USB kľúč, o ktorom sme sa zmienili na začiatku článku. Takto je možné veľmi rýchlo dokumentovať vývoj jednotlivých atraktorov zmenou veľkosti rezistora R, o čom svedčia aj nasledujúce obrázky.

Recenzia: Digitálny osciloskop RTB 2004 od Rohde&Schwarz

Recenzia: Digitálny osciloskop RTB 2004 od Rohde&Schwarz

Recenzia: Digitálny osciloskop RTB 2004 od Rohde&Schwarz

Recenzia: Digitálny osciloskop RTB 2004 od Rohde&Schwarz

Recenzia: Digitálny osciloskop RTB 2004 od Rohde&Schwarz

Recenzia: Digitálny osciloskop RTB 2004 od Rohde&Schwarz

Recenzia: Digitálny osciloskop RTB 2004 od Rohde&Schwarz

Recenzia: Digitálny osciloskop RTB 2004 od Rohde&Schwarz

Poslednou výhodnou črtou osciloskopu opísanou v tomto článku je možnosť sledovať vývoj signálu v čase. Tým, že v režime XY je možné meniť časovú základňu sledovaných časových  priebehov v pravej časti displeja (ak iný osciloskop poskytuje iba režim XY bez ukážky časových  zmien, časová základňa je vtedy vypnutá), osciloskop umožňuje zobraziť v ľavej časti displeja v rovine XY takú časť signálov, ktorá zodpovedá zvolenej časovej základni.

Z nasledujúcej série obrázkov je zrejmý vývoj periodického atraktora Chuaovho obvodu pre zvolené časové úseky 2, 5, 10, 20, 50 a 100 μs. Táto možnosť je ekvivalentom simulácie Chuaovho obvodu, ktorý je opísaný systémom troch diferenciálnych rovníc. Aplikovaním metódy Runge-Kutta je možné získať podobné grafické výstupy ako z osciloskopu RTB2004.


Recenzia: Digitálny osciloskop RTB 2004 od Rohde&Schwarz

Recenzia: Digitálny osciloskop RTB 2004 od Rohde&Schwarz

Recenzia: Digitálny osciloskop RTB 2004 od Rohde&Schwarz

Recenzia: Digitálny osciloskop RTB 2004 od Rohde&Schwarz

Recenzia: Digitálny osciloskop RTB 2004 od Rohde&Schwarz

Recenzia: Digitálny osciloskop RTB 2004 od Rohde&Schwarz

Záverečné zhodnotenie osciloskopu RTB2004 Rohde&Schwarz

„Možnosti osciloskopu RTB2004 Rohde&Schwarz sú omnoho väčšie, než sme opísali  v tomto článku. Nezmienili sme sa ešte o možnostiach logického analyzátora, zobrazenia VA charakteristiky nelineárneho prvku NR v Chuaovom obvode, lupy, štatistických výpočtov osciloskopu počas merania ani o možnostiach vytvárania poznámok či zvýraznení priamo na displeji s nasledovným uložením nielen priebehov na osciloskope, ale aj prstom dokreslených symbolov či obrazcov. Zmienili sme sa však o našich skúsenostiach využitia osciloskopu vo vedeckej aj v pedagogickej oblasti. 

Osobne môžeme konštatovať, že osciloskop RTB2004 ponúka veľa výhod, počnúc veľkým displejom, štyrmi vstupmi, implementovaným generátorom funkcií, veľkým množstvom ponúkaných funkcií počnúc multimetrom, čítačom, režimom XY obohateným o časové priebehy signálov, Bodeho charakteristikami atď. Ďalšou výhodou je aj možnosť Demo nahrávky, ktorá oboznámi používateľa osciloskopu so základmi používania osciloskopu a dnes už štandardom – uložením snímky displeja na USB kľúč. Dotykový displej veľmi uľahčí prácu s osciloskopom. 

Možnosť zmien veličín v horizontálnom i vertikálnom smere, posunu atraktorov v režime XY na požadované miesto a tiež aj zmena veľkosti atraktora (či sledovaného signálu) priamo na displeji a v režime XY robia z osciloskopu RTB2004 značky Rohde&Schwarz vysoko atraktívnym zariadením využívaným v pedagogickej aj vedeckej oblasti,“ pridávajú na záver svojho odborného hodnotenia autori článku doc. Ing. Milan Guzan,  PhD., a Ing. Simona Kirešová z katedry teoretickej a priemyselnej elektroniky FEI na TU v Košiciach.

Najväčšie benefity osciloskopu RTB 2004 Rohde&Schwarz:

  • dotykový 10,1“ displej 
  • štyri vstupy
  • implementovaný generátor funkcií
  • množstvo užitočných funkcií, charakteristík a nastavení osciloskopu
  • možnosť zmeny kanálov v horizontálnom alebo vertikálnom smere priamo na displeji
  • demo nahrávka s úvodným predstavením osciloskopu
  • USB port

Autori článku:

doc. Ing. Milan Guzan, PhD.,  Ing. Simona Kirešová

Katedra teoretickej a priemyselnej elektrotechniky

Park Komenského 3, 042 00 Košice

Fakulta elektrotechniky a informatiky, Technická univerzita v Košiciach


Máte záujem o viac informácií k osciloskopom Rohde&Schwarz alebo o technické poradenstvo pri výbere produktu?
Prípadne máte inú otázku či požiadavku? Prosím, vyplňte nasledujúci formulár, radi vám pomôžeme.

* Hviezdičkou (*) označené údaje sú povinné.

Recenzia: Digitálny osciloskop RTB 2004 od Rohde&Schwarz

Nezmeškajte takéto články!

Páčia sa Vám naše články? Nezmeškajte už ani jeden z nich!
Nemusíte sa o nič starať, my zabezpečíme doručenie až k Vám.

Súvisiace články

Hlavné produkty


RTB2K-COM4 (1333.1005P99) ROHDE & SCHWARZ  
RTB2K-COM4 (1333.1005P99)

Osciloskop RTB2004 4-kan. 300MHz Promotional Package

Sady osciloskopov

Obj. číslo: 236778
Výrobca: ROHDE & SCHWARZ
na sklade 0 ks
(16.12.2022: 2 ks)
(20.01.2023: 2 ks)
1 ks+
3 390,00 €
Objednávam:
  • Vložiť do košíka
  • Vyžiadať cenu
  • Pridať k obľúbeným
  • Sledovať produkt
  • Pridať produkt do porovnávača

RTB2004 (1333.1005.04) ROHDE & SCHWARZ  
RTB2004 (1333.1005.04)

Osciloskop digitálny 4-kan. 70MHz 2,5GSa/s 20MSa mem

Stolné osciloskopy

Obj. číslo: 236842
Výrobca: ROHDE & SCHWARZ
1 ks+
2 350,00 €
Objednávam:
  • Vložiť do košíka
  • Vyžiadať cenu
  • Pridať k obľúbeným
  • Sledovať produkt
  • Pridať produkt do porovnávača

RTB2004 EDU (1333.1005P94) ROHDE & SCHWARZ  
RTB2004 EDU (1333.1005P94)

Osciloskop digitálny 4-kan. 70MHz 2,5GSa/s 20MSa mem, RTB-PK1 Application Bundle

Stolné osciloskopy

Obj. číslo: 343398
Výrobca: ROHDE & SCHWARZ
1 ks+
3 000,00 €
Objednávam:
  • Vložiť do košíka
  • Vyžiadať cenu
  • Pridať k obľúbeným
  • Sledovať produkt
  • Pridať produkt do porovnávača

Doplňujúce produkty


RTB-Z3 (1333.1734.02) ROHDE & SCHWARZ  
RTB-Z3 (1333.1734.02)

Protection and Transport Case for RTB2002 and RTB2004

Príslušenstvo pre osciloskopy

Obj. číslo: 255376
Výrobca: ROHDE & SCHWARZ
1 ks+
220,00 €
Objednávam:
  • Vložiť do košíka
  • Vyžiadať cenu
  • Pridať k obľúbeným
  • Sledovať produkt
  • Pridať produkt do porovnávača

RTB-K15 (1333.1040.02) ROHDE & SCHWARZ  
RTB-K15 (1333.1040.02)

History and Segmented Memory (software license)

Príslušenstvo pre osciloskopy

Obj. číslo: 255359
Výrobca: ROHDE & SCHWARZ
1 ks+
830,00 €
Objednávam:
  • Vložiť do košíka
  • Vyžiadať cenu
  • Pridať k obľúbeným
  • Sledovať produkt
  • Pridať produkt do porovnávača

RTB-K2 (1333.1028.02) ROHDE & SCHWARZ  
RTB-K2 (1333.1028.02)

UART/RS232 Serial Triggering and Decoding for RTB Models

Príslušenstvo pre osciloskopy

Obj. číslo: 255357
Výrobca: ROHDE & SCHWARZ
1 ks+
620,00 €
Objednávam:
  • Vložiť do košíka
  • Vyžiadať cenu
  • Pridať k obľúbeným
  • Sledovať produkt
  • Pridať produkt do porovnávača

RTB-K3 (1333.1034.02) ROHDE & SCHWARZ  
RTB-K3 (1333.1034.02)

CAN/LIN Serial Triggering and Decoding for RTB Models

Príslušenstvo pre osciloskopy

Obj. číslo: 255358
Výrobca: ROHDE & SCHWARZ
1 ks+
620,00 €
Objednávam:
  • Vložiť do košíka
  • Vyžiadať cenu
  • Pridať k obľúbeným
  • Sledovať produkt
  • Pridať produkt do porovnávača

RTB-B6 (1333.1111.02) ROHDE & SCHWARZ  
RTB-B6 (1333.1111.02)

ARB Generator (software license)

Príslušenstvo pre osciloskopy

Obj. číslo: 255366
Výrobca: ROHDE & SCHWARZ
1 ks+
570,00 €
Objednávam:
  • Vložiť do košíka
  • Vyžiadať cenu
  • Pridať k obľúbeným
  • Sledovať produkt
  • Pridať produkt do porovnávača

RTB-B1 (1333.1105.02) ROHDE & SCHWARZ  
RTB-B1 (1333.1105.02)

Mixed Signal, max. 300 MHz 2.5GSa/s 16Ch. (hardware option)

Príslušenstvo pre osciloskopy

Obj. číslo: 237493
Výrobca: ROHDE & SCHWARZ
1 ks+
910,00 €
Objednávam:
  • Vložiť do košíka
  • Vyžiadať cenu
  • Pridať k obľúbeným
  • Sledovať produkt
  • Pridať produkt do porovnávača

RTB-PK1 (1333.1092.02)  
RTB-PK1 (1333.1092.02)

Application Bundle (software license)

Príslušenstvo pre osciloskopy

Obj. číslo: 255363
Objednávam:
  • Vložiť do košíka
  • Vyžiadať cenu
  • Pridať k obľúbeným
  • Sledovať produkt
  • Pridať produkt do porovnávača
Vyžiadať cenu

RTB-Z1 (1333.1728.02) ROHDE & SCHWARZ  
RTB-Z1 (1333.1728.02)

Front Cover for RTB2002 and RTB2004

Príslušenstvo pre osciloskopy

Obj. číslo: 255374
Výrobca: ROHDE & SCHWARZ
1 ks+
90,00 €
Objednávam:
  • Vložiť do košíka
  • Vyžiadať cenu
  • Pridať k obľúbeným
  • Sledovať produkt
  • Pridať produkt do porovnávača

RTB-K1 (1333.1011.02) ROHDE & SCHWARZ  
RTB-K1 (1333.1011.02)

I2C/SPI Serial Triggering and Decoding for RTB Models

Príslušenstvo pre osciloskopy

Obj. číslo: 255356
Výrobca: ROHDE & SCHWARZ
1 ks+
620,00 €
Objednávam:
  • Vložiť do košíka
  • Vyžiadať cenu
  • Pridať k obľúbeným
  • Sledovať produkt
  • Pridať produkt do porovnávača

RTB-B221 (1333.1163.02) ROHDE & SCHWARZ  
RTB-B221 (1333.1163.02)

100 MHz Bandwidth upgrade for RTB2002 (software license)

Príslušenstvo pre osciloskopy

Obj. číslo: 237563
Výrobca: ROHDE & SCHWARZ
1 ks+
390,00 €
Objednávam:
  • Vložiť do košíka
  • Vyžiadať cenu
  • Pridať k obľúbeným
  • Sledovať produkt
  • Pridať produkt do porovnávača

RTB-B222 (1333.1170.02) ROHDE & SCHWARZ  
RTB-B222 (1333.1170.02)

200 MHz Bandwidth upgrade for RTB2002 (software license)

Príslušenstvo pre osciloskopy

Obj. číslo: 255368
Výrobca: ROHDE & SCHWARZ
1 ks+
1 180,00 €
Objednávam:
  • Vložiť do košíka
  • Vyžiadať cenu
  • Pridať k obľúbeným
  • Sledovať produkt
  • Pridať produkt do porovnávača

RTB-B223 (1333.1186.02) ROHDE & SCHWARZ  
RTB-B223 (1333.1186.02)

300 MHz Bandwidth upgrade for RTB2002 (software license)

Príslušenstvo pre osciloskopy

Obj. číslo: 237488
Výrobca: ROHDE & SCHWARZ
1 ks+
2 150,00 €
Objednávam:
  • Vložiť do košíka
  • Vyžiadať cenu
  • Pridať k obľúbeným
  • Sledovať produkt
  • Pridať produkt do porovnávača
Súhlasíte s ukladaním cookies?
Vitajte na stránkach SOS electronic. Skôr než vstúpite do nášho online sveta, vás chceme požiadať o možnosť ukladania súborov cookies do vášho prehliadača. Váš súhlas nám pomôže zobrazovať stránku bezchybne, merať jej výkon a sledovať ďalšie štatistiky. Okrem toho Vám môžeme prinášať ponuku našich produktov a služieb šité doslova na mieru. Cookies poskytujeme aj tretím stranám. No u nás ste v bezpečí.
Správne fungovanie webu
Stabilnejšia technická kontrola
Lepšia marketingová ponuka

Viac o súboroch cookies
Viac o spracovaní osobných údajov