Серия USB осциллографов с полосой от 50 МГц до 200 МГц PicoScope 3000D

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ

Серия USB осциллографов PicoScope 3000D компании Pico Technology (Великобритания) по совокупности характеристик относится к цифровым осциллографам среднего уровня. Аппаратная часть этих компактных приборов сравнима с настольными лабораторными осциллографами аналогичного класса, а по объёму встроенной памяти и скорости захвата осциллограмм они существенно превосходят большинство своих конкурентов.

Серия PicoScope 3000D состоит из шестнадцати моделей, которые отличаются полосой пропускания (от 50 МГц до 200 МГц), количеством аналоговых каналов (2 или 4) и наличием встроенного логического анализатора на 16 цифровых каналов (присутствует в моделях с суффиксом MSO). Полное описание всех характеристик этих осциллографов Вы можете скачать ниже на этой странице в разделе Документация.

Основные характеристики серии Pico Technology PicoScope 3000D:
50 МГц, 1 Гвыб/с, 2 канала (модель PicoScope 3203D).
50 МГц, 1 Гвыб/с, 4 канала (модель PicoScope 3403D).
70 МГц, 1 Гвыб/с, 2 канала (модель PicoScope 3204D).
70 МГц, 1 Гвыб/с, 4 канала (модель PicoScope 3404D).
100 МГц, 1 Гвыб/с, 2 канала (модель PicoScope 3205D).
100 МГц, 1 Гвыб/с, 4 канала (модель PicoScope 3405D).
200 МГц, 1 Гвыб/с, 2 канала (модель PicoScope 3206D).
200 МГц, 1 Гвыб/с, 4 канала (модель PicoScope 3406D).
50 МГц, 1 Гвыб/с, 2 канала + 16 цифровых каналов (модель PicoScope 3203D MSO).
50 МГц, 1 Гвыб/с, 4 канала + 16 цифровых каналов (модель PicoScope 3403D MSO).
70 МГц, 1 Гвыб/с, 2 канала + 16 цифровых каналов (модель PicoScope 3204D MSO).
70 МГц, 1 Гвыб/с, 4 канала + 16 цифровых каналов (модель PicoScope 3404D MSO).
100 МГц, 1 Гвыб/с, 2 канала + 16 цифровых каналов (модель PicoScope 3205D MSO).
100 МГц, 1 Гвыб/с, 4 канала + 16 цифровых каналов (модель PicoScope 3405D MSO).
200 МГц, 1 Гвыб/с, 2 канала + 16 цифровых каналов (модель PicoScope 3206D MSO).
200 МГц, 1 Гвыб/с, 4 канала + 16 цифровых каналов (модель PicoScope 3406D MSO).
Если активны два и более канала, то частота дискретизации снижается (см. таблицу в документации).
Длина записи (общая, зависит от модели): от 64 млн. точек до 512 млн. точек.
Вертикальное разрешение: 8 бит (до 12 бит). Чувствительность: от 4 мВ/дел до 4 В/дел.
Скорость непрерывного захвата осциллограмм (режим DPO): до 100 000 осциллограмм/с.
Все модели содержат встроенный генератор стандартных и произвольных сигналов (12 бит AWG).
Все модели поддерживают декодирование и анализ 18-ти последовательных протоколов: I2C, I2S, SPI, CAN, LIN, 1-Wire, RS-232/UART, USB 1.1, Ethernet, FlexRay и другие.
15 автоматических измерений, БПФ-анализ (FFT), математическая обработка сигналов.
Мощное программное обеспечение PicoScope 6 (на русском языке) в комплекте поставки.
Интерфейсы: USB 3 (возможно подключение к USB 2 с помощью специального кабеля).
Масса: 0,5 кг. Габариты: 190 x 170 x 40 мм. Рабочая температура: от 0°С до +40°С.
Большая память, цифровой фосфор, анализатор протоколов, генератор

Нужен USB осциллограф с полосой до 500 МГц? Смотрите серию PicoScope 6000E.
Нужен USB осциллограф проще и дешевле? Смотрите серии PicoScope 2000A и 2000B.
Нужно измерять обычные сигналы и радиосигналы? Смотрите серию Tektronix MDO3.
Трудно определиться с моделью? Смотрите руководство: Как быстро выбрать осциллограф.
Все серии современных осциллографов представлены здесь: Цифровые осциллографы.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Осциллографы компании Pico Technology выгодно отличаются от своих конкурентов тем, что весь возможный функционал сразу входит в комплект поставки прибора и его не нужно покупать за дополнительные деньги.

Среди профессиональных функций, которые есть в любой модели серии PicoScope 3000D, заслуживают особого внимания: огромная встроенная память (до 512 миллионов выборок) с возможностью сегментации, цифровой люминофор DPO (100 000 осциллограмм/с), декодирование сигналов последовательных шин (18 протоколов), встроенный генератор стандартных и произвольных сигналов (12 бит AWG), тестирование по маске и многое другое. Также в моделях MSO присутствует логический анализатор на 16 цифровых каналов.

Помимо внушительного функционала, получаемого на старте, Вы сможете на протяжении всего периода использования своего PicoScope 3000D, бесплатно получать новые функции, которые периодически добавляются компанией Pico Technology как в управляющее программное обеспечение PicoScope 6, так и в прошивку самого осциллографа.

На этой фотографии показан внешний вид компактного четырёхканального USB осциллографа серии PicoScope 3000D под управлением ноутбука с установленным программным обеспечением PicoScope 6, которое входит в стандартный комплект поставки.

Непревзойдённое удобство работы с сигналами в программе PicoScope 6

Управление USB осциллографами PicoScope 3000D и отображение результатов измерений выполняется с помощью компьютерной программы PicoScope 6. Это даёт существенное преимущество при работе с множеством аналоговых и цифровых сигналов, поскольку на большом компьютерном мониторе можно разместить гораздо больше информации, чем на маленьком экране стационарного осциллографа аналогичного класса. В настройках программы PicoScope 6 можно выбрать русский интерфейс пользователя.

На скриншоте, расположенном ниже показан пример окна управляющей программы PicoScope 6. Обратите внимание, как много информации одновременно присутствует на экране и как хорошо видны малейшие детали сигналов и текстовые цифровые значения.

Программа PicoScope 6 поддерживает даже такие большие мониторы как Ultra HD 4K (3840 на 2160 точек). Вы можете одновременно работать с большим числом сигналов, наблюдая их с потрясающей детализацией. Сигнал одного и того же канала можно просматривать в нескольких окнах, используя в каждом из них свои параметры масштаба, свой набор маркеров и любые другие настройки, поддерживаемые программой.

Использование привычной компьютерной клавиатуры и мыши существенно облегчает ввод числовых значений и работу с табличными данными, например с результатами декодирования логических состояний параллельных цифровых шин или последовательных протоколов. А сохранение измерений прямо на компьютерный диск существенно быстрее и удобнее, чем перенос файлов с настольного осциллографа с помощью флешки.

Огромный объём встроенной памяти осциллографов PicoScope 3000D

Все USB осциллографы серии PicoScope 3000D содержат огромный для своего класса объём встроенной памяти. В зависимости от модели осциллографа, он может сохранить во внутренней памяти от 64 миллионов выборок до 512 миллионов выборок. Это даёт возможность записывать и анализировать сигналы очень большой длительности.

Например, на этом скриншоте показана непрерывная запись сигнала, длительностью 10 секунд (расположен на вкладке Scope 1). На трёх остальных вкладках (Scope 2, 3 и 4) отображается увеличенный фрагмент этого же сигнала с увеличением 256, 130 000 и 2 000 000 раз. Это очень полезная функция при работе с непериодическими сигналами и при поиске аномалий в длинных цифровых последовательностях, например глитчей или рантов.

Возможности, предоставляемые большой встроенной памятью осциллографов PicoScope 3000D ещё больше расширяются наличием аппаратной сегментации этой памяти. В режиме сегментации, весь объём внутренней памяти разбивается на отдельные части (максимум 10 000 сегментов). При каждом событии запуска (триггере) сигнал оцифровывается и сохраняется в своём сегменте с запоминанием точной метки времени, причём минимальное время между двумя отдельными запусками может быть всего 700 нс.

Сохранив таким образом в памяти до 10 000 осциллограмм, Вы можете выполнить среди них ручной или автоматический поиск различных аномалий сигнала, например сравнивая его форму с определённой маской (шаблоном). Окно ручного выбора сохранённого сегмента показано на этом скриншоте. Под ним расположена графическая иллюстрация принципа работы сегментированной памяти на 100 сегментов.

Многие модели осциллографов, снабжённые большой встроенной памятью не способны эффективно с ней взаимодействовать. Поиск в этой памяти выполняется долго, а изображение на экране обновляется медленно. Так происходит из-за того, что микропроцессору осциллографа не хватает вычислительной мощности для быстрой обработки миллионов выборок, хранящихся в памяти.

У USB осциллографов PicoScope 3000D есть специальный аппаратный ускоритель HAL3, который полностью отвечает за взаимодействие с их большой встроенной памятью. Благодаря ускорителю HAL3 осциллографы PicoScope 3000D могут оцифровывать, сохранять в памяти, обрабатывать и отображать на экране компьютера более 440 000 000 выборок в секунду.

В качестве примера, на этом скриншоте показаны два графика одного и того же сигнала длительностью 2 секунды, состоящего из 2 000 000 выборок. Сигнал содержит два очень коротких провала. Верхний график построен с активированным аппаратным ускорителем HAL3, а нижний с выключенным. На верхнем графике ускоритель HAL3 мгновенно обработал все 2 000 000 выборок, нашёл и корректно отобразил все события. На нижнем графике эти два важных изменения сигнала полностью отсутствуют.

Технология цифрового люминофора DPO (обнаружение и визуализация редких событий)

В этом режиме осциллограф серии PicoScope 3000D оцифровывает и выводит на экран до 100 000 осциллограмм в секунду, накладывая их одну на другую и подсвечивая более яркими цветами те участки экрана, в которых сигнал появляется чаще всего. Такая высокая скорость обработки и визуализации осциллограмм стала возможной благодаря встроенному в осциллограф аппаратному ускорителю HAL3.

Режим цифрового люминофора отлично подходит для поиска редко возникающих аномалий (глитчей, рантов, сбоев синхронизации), для обнаружения плавающей амплитуды или частоты сигнала, измерения джиттера, а также для проверки соответствия сигнала заданной маске. Подробнее про этот режим Вы можете прочитать в специальной статье: технология цифрового люминофора DPO.

На этом скриншоте продемонстрирована работа функции цифрового люминофора, которая в документации компании Pico Technology называется Persistence mode. Красными и жёлтыми цветами отображаются места более частого обнаружения сигнала, а оттенками синего места редкого обнаружения сигнала.

Декодирование и анализ последовательных протоколов

Декодирование и анализ сигналов последовательных шин является неотъемлемой частью разработки и отладки многих электронных устройств. Осциллографы серии PicoScope 3000D в стандартной комплектации могут работать с такими последовательными протоколами: I2C, I2S, SPI, UART/RS-232, PS/2, CAN, LIN, 1-Wire, SENT Fast и Slow, Ethernet 10Base-T и 100Base-TX, FlexRay, ARINC 429, DCC, DMX512 и USB 1.1. Для многих других моделей осциллографов подобный функционал необходимо покупать, а у серии PicoScope 3000D он абсолютно бесплатный.

Модели PicoScope 3000D MSO дополнительно к аналоговым каналам содержат 16 цифровых каналов, что ещё больше расширяет возможности декодирования последовательных протоколов, за счёт увеличенного количества точек подключения. Таким образом у моделей MSO есть возможность одновременного анализа сигналов нескольких последовательных шин.

Пример декодирования автомобильного последовательного протокола CAN показан на этом скриншоте. В верхней части экрана отображается сигнал данных последовательной шины CAN, а в нижней части находится очень подробная таблица с декодированными значениями, включая данные, CRC, метки времени и т.д.

Генератор стандартных и произвольных сигналов

В комплектацию всех моделей осциллографов серии PicoScope 3000D входит встроенный генератор стандартных и произвольных сигналов с максимальной амплитудой в диапазоне от -2 В до +2 В.

Генератор стандартных сигналов может использоваться для формирования: синуса (до 1 МГц), прямоугольника, треугольника, постоянного напряжения, нарастающего сигнала, спадающего сигнала, сигнала функции sinc, Гауссовского шума и др.

Генератор произвольных сигналов содержит ЦАП с разрядностью 12 бит и частотой обновления 20 Мвыб/с. Данные поступают из буфера ЦАП, размером 32 000 выборок. Минимальная амплитуда ступеньки формируемого сигнала составляет около 1 мВ.

Встроенный логический анализатор на 16 каналов

Из шестнадцати моделей USB осциллографов серии PicoScope 3000D восемь моделей содержат встроенный логический анализатор на 16 цифровых каналов. У этих моделей в названии присутствует суффикс MSO, который означает Mixed Signal Oscilloscope (осциллограф смешанных сигналов).

На этой фотографии показан внешний вид одной из таких моделей. К исследуемому прототипу подключены 8 из 16 цифровых каналов осциллографа и 2 из 4 аналоговых.

Даже если одновременно вывести на экран компьютера все аналоговые и все цифровые сигналы, которые измеряет осциллограф, с ними всё равно очень удобно работать, поскольку современные мониторы отлично подходят для визуализации больших объёмов информации.

На этом скриншоте показан пример экрана, когда у осциллографа активны два аналоговых и 16 цифровых каналов. Все сигналы видно очень хорошо.

Шестнадцать цифровых каналов PicoScope 3000D MSO разделены на две группы по 8 каналов. В меню настроек программы для каждой из этих двух групп можно задавать своё пороговое напряжение, либо выбрав используемую логику (TTL и т.д.), либо задав любое напряжение в диапазоне от -5 В до +5 В.

Для удобства визуализации, сигналы можно объединять в логически связанные группы и назначать им названия: I2C, SPI, UART и т.д. Скриншот соответствующего меню настроек показан ниже.

У осциллографов PicoScope 3000D MSO система запуска является очень гибкой. Она позволяет настраивать различные условия и их комбинации, при выполнении которых осциллограф выполнит запись всех сигналов в память и отобразит их на экране для расширенного анализа.

Для каждого цифрового канала можно задавать свои условия запуска, также можно выбрать несколько каналов и настроить срабатывание запуска при появлении на этой группе каналов определённой цифровой комбинации. При необходимости можно добавить логические операторы. А ещё можно объединить все эти условия цифрового запуска с условием запуска аналоговых каналов.

Технические характеристики осциллографов Pico Technology серии PicoScope 3000D

Здесь приводится перечень основных технических характеристик USB осциллографов серии PicoScope 3000D. Подробные технические характеристики смотрите ниже на этой странице в разделе Документация.

Комплект поставки USB осциллографов Pico Technology серии PicoScope 3000D

Стандартный комплект поставки четырёхканальных цифровых осциллографов серии PicoScope 3000D показан на фотографии ниже. Двухканальные модели поставляются с двумя пробниками вместо четырёх и без блока питания, так как двухканальные модели питаются от USB. Модели MSO дополнительно комплектуются пробником логического анализатора на 16 цифровых каналов.

Перечень дополнительных аксессуаров, которыми могут комплектоваться данные осциллографы, смотрите ниже на этой странице в разделе Опции и аксессуары.

Опции и аксессуары для цифровых осциллографов Pico Technology серии PicoScope 3000D

Ниже приводится перечень рекомендуемых аксессуаров, которыми могут быть доукомплектованы USB осциллографы серии PicoScope 3000D для расширения их функциональных возможностей. Полный перечень опций и аксессуаров с подробным описанием смотрите ниже на этой странице в разделе Документация.

Фото аксессуара	Наименование и краткое описание
	Pico Technology TA058 - активный дифференциальный пробник (50 МГц, 10:1) для измерения напряжения до ±70 В (DC + пиковое AC) в присутствии синфазного напряжения до ±700 В (DC + пиковое AC)
	Pico Technology TA041 - активный дифференциальный пробник (25 МГц, 10:1 и 100:1) для измерения напряжения до ±70 В (деление 10:1) и до ±700 В (деление 100:1) в присутствии синфазного напряжения до ±700 В (DC + пиковое AC)
	Pico Technology TA042 - активный дифференциальный пробник (100 МГц, 100:1 и 1000:1) для измерения напряжения до ±140 В (деление 100:1) и до ±1400 В (деление 1000:1) в присутствии синфазного напряжения до ±1400 В (DC + пиковое AC)
	Pico Technology TA044 - активный дифференциальный пробник (70 МГц, 100:1 и 1000:1) для измерения напряжения до ±700 В (деление 100:1) и до ±7000 В (деление 1000:1) в присутствии синфазного напряжения до ±7000 В (DC + пиковое AC)
	Pico Technology TA189 - высокоточный токовый пробник до 30 Ампер (DC + пиковое AC), погрешность ±1%, 100 кГц, коннектор BNC
	Pico Technology TA018 - токовый пробник до 60 Ампер AC/DC, 20 кГц, два диапазона (до 20 А и до 60 А), коннектор BNC
	Pico Technology TA019 - токовый пробник до 600 Ампер AC/DC, 400 Гц, коннектор BNC
	Pico Technology PP877 - трёхосевой акселерометр (X / Y / Z), ±5g, 350 Гц, три коннектора BNC
	Pico Technology TA051 - согласованная нагрузка 50 Ом (Terminator), 1 ГГц, 1 Вт, BNC(m) - BNC(f), используется для подключения к осциллографу с входным сопротивлением 1 МОм источников сигналов с сопротивлением 50 Ом, например радиоантенн
	Pico Technology MI030 - соединительный сигнальный кабель BNC(m) - BNC(m), 1,1 метра, используется для подключения к осциллографу источников сигналов с BNC выходом
	Pico Technology PP969 - кейс для безопасной транспортировки и хранения осциллографов серии PicoScope 3000D

Если Вам необходима техническая консультация по выбору оптимального набора аксессуаров для USB осциллографов серии PicoScope 3000D или информация по ценам, просто свяжитесь с нами и мы с радостью ответим на Ваши вопросы.