ATTEN претендует на роль лидера рынка бюджетных измерительных приборов

Аналоговые осциллографы ATTEN

ATTEN [1] до сих пор выпускает аналоговые осциллографы, имеющие такие важные качества, как отсутствие дискретности, легкость реализации режима XY, модуляция яркости по третьему измерению — оси Z и высочайшая скорость вывода осциллограмм на экран дисплея ЭЛТ. Например, модель AT7328 имеет два независимых канала с полосой исследуемых частот до 20 МГц и высокой чувствительностью по вертикали — до 1 мВ/дел. Есть функции сложения и вычитания сигналов от двух каналов, а также вполне полноценный режим XY и модуляция по яркости (каналу Z). Прибор наряду с обычной синхронизацией имеет синхронизацию от ТВ-сигнала. Размеры дисплея прибора — 8×10 см. Другой осциллограф — AT7340 (рис. 1) — имеет полосу частот 40 МГц и аналогичные характеристики.

Рис. 1. Внешний вид аналогового осциллографа ATTEN AT7340

Цифровые запоминающие осциллографы ATTEN

При исследовании высокочастотных сигналов сложность и стоимость аналоговых осциллографов быстро возрастают. Поэтому, как и многие другие фирмы, ATTEN выпускает обширную серию бюджетных цифровых запоминающих осциллографов ADS1000 с полосой пропускания от 25 до 300 МГц (рис. 2). Приборы имеют два канала вертикального отклонения и отличаются частотой дискретизации (500 Мбит/с, 1 и 2 Гбит/с), полосой исследуемых частот (25, 60, 100, 200 и 300 МГц) и объемом памяти для осциллограмм (от 4К до 2М).

Рис. 2. Внешний вид настольного цифрового осциллографа серии ADS1000

Одна из старших моделей осциллографа ADS1202CML имеет полосу исследуемых частот 200 МГц (время нарастания — 1,7 нс). Частота дискретизации этого прибора —1 ГГц, а его эквивалентная частота дискретизации — 50 ГГц. Объем памяти осциллограмм составляет 2 Мбайт. Это довольно большая, хотя и не рекордная по объему память.

Перечислим другие свойства осциллографов серии ADS1хххCML:

• Небольшие габариты, эргономичный дизайн.
• Цветной ЖКИ-экран с диагональю 7″.
• Различные виды синхронизации сигнала.
• Наличие USB-интерфейса для хранения информации и подключения к ПК.
• Различные алгоритмы фильтрации и обработки входных сигналов.
• Маркерные измерения.
• Режимы синхронизации по уровню, видео, ширине импульса и скорости нарастания, а также внешний запуск, что позволяет наблюдать сигналы сложной формы.
• Автоматические измерения 32 параметров, Фурье-анализ, встроенный частотомер.
• Цифровые фильтры (НЧ, ВЧ, полосовой и режекторный).
• Режим покадровой регистрации осциллограмм (запись и воспроизведение до 2500 кадров).
• Интуитивно понятный пользовательский интерфейс, многоязычное меню дисплея, включая русский язык.
• Дисплей: цветной TFT с разрешением 480×234 пикселя.
• Интерфейсы: RS-232, USB device, USB host, Pass/Fail output.
• Цена — около 43 000 руб.

Рис. 3. Передняя панель и органы управления осциллографа ADS1000

Прибор имеет привлекательный внешний вид и удобный, практичный корпус. Передняя панель и органы управления осциллографа представлены на рис. 3. А типичный вид экрана (с хорошим разрешением для осциллографов такого типа) ADS1000 показан на рис. 4. Наряду с осциллограммами видны результаты автоматических измерений четырех параметров и показания встроенного цифрового частотомера.

Рис. 4. Экран дисплея осциллографа ADS1000

Основные параметры более простых и дешевых (до 14 000 руб.) цифровых осциллографов ADS1022CL+ скромнее:

• частота дискретизации: 500 Мвыб./с;
• эквивалентная частота дискретизации: 50 Гвыб./с;
• память: 32К.

Портативные (ручные) осциллографы ADS-Н100

Во многом стараниями фирмы Fluke широкое распространение получили портативные ручные осциллографы со встроенным мультиметром — скопметры. Вполне конкурентоспособные скопметры создала и фирма ATTEN. Например, это ADS-H102 (рис. 5) [2].

Рис. 5. Портативный осциллограф-скопметр ADS-H102

Прибор выполнен в пластмассовом корпусе промышленного формата, хорошо защищающем прибор от пыли и грязи, особенно в полевых и производственных условиях. Вид на прибор сверху показан на рис. 6. Наверху расположены входы осциллографа и мультиметра. Прибор удобно держать в руке, и это вполне оправдывает определение «ручной».

Рис. 6. Вид сверху на осциллограф-скопметр ADS-H102

Основные возможности и характеристики портативного осциллографа ADS-H102:

• Полоса пропускания: 100 МГц.
• Частота дискретизации: 500 Мвыб./c.
• Длина памяти: 16К на канал.
• Измерения: курсорные, автоматические для 16 параметров, БПФ.
• Математические операции: сложение, вычитание, умножение и деление.
• Тестирование промышленных шин: RS232, RS484, I²C, SPI.
• Типы синхронизации: одиночная, видео, по длительности импульса и по шине.
• Функции: сохранения и передачи сигналов, файл-менеджер.
• Мультиметр: измерение напряжения и тока, сопротивления, прозвонка цепи, тест диодов, измерение емкости и температуры.
• Другие функции: относительные измерения, удержание значения на дисплее, MIN/MAX, Pass/Fail, регистратор данных.
• Встроенная флэш-память: 256 Мбайт.
• Цветной ЖКИ-дисплей: 5,6″ (рис. 7), разрешение 320×234 пикселя, 65 536 цветов.
• Интерфейс связи с ПК: USB.
• Питание: литиевая батарея 17,4 В, 4400 мА·ч, время работы батареи от одного полного заряда — 4 ч.
• Размеры: 266×180×55 мм.
• Вес: 1,2 кг.

Рис. 7. Экран осциллографа ADS-H102 с примером применения растяжки выбранного участка осциллограммы

Несмотря на портативность и относительную дешевизну, приборы имеют много автоматических измерений, значительно расширяющих их возможности. Примеры вывода нескольких таких измерений и всех измерений разом показаны на рис. 8.

Рис. 8. Пример вывода:
а) нескольких автоматических измерений;
б) всех автоматических измерений

Особое значение имеет выполнение быстрого преобразования Фурье (БПФ), лежащее в основе спектрального анализа и применения осциллографов в новой для них области — частотной. В цифровых осциллографах оно обычно выполняется программным методом, и его точность зависит от объема памяти осциллографа. Хотя портативные осциллографы отличаются памятью малого объема, функция БПФ в них реализована (рис. 9а).

Рис. 9. Пример БПФ:
а) для синусоиды;
б) для меандра

Для импульсов простой формы (например, прямоугольных) спектр имеет достаточно наглядный и близкий к теоретическому вид (рис. 9б). Только вместо вертикальных отрезков — компонентов спектра — формируются пики, вид которых зависит от выбранного окна спектрального анализа.

Скопметры помимо осциллографа содержат мультиметр. Удобное и наглядное меню мультиметра-скопметра ADS-H102 показано на рис. 10.

Рис. 10. Меню мультиметра ADS-H102

Результаты измерений скопметром могут выводиться на экран дисплея вместе с осциллограммами наблюдаемых процессов (рис. 11).

Рис. 11. Пример курсорных измерений совместно с измерением мультиметром

Осциллограф-генератор AT-H150

Еще одной новинкой является цифровой осциллограф-генератор AT-H150, имеющий еще более компактные размеры: 190×105×44 мм, а его масса составляет всего 490 г (рис. 12) [4]. AT-H150 отличается функциональностью «2 в 1»: осциллограф (один канал, полоса пропускания — 50 МГц, частота дискретизации — 200 Мвыб/с) и генератор сигналов (диапазон частот — 10 Гц… 156 кГц, формы сигнала — синус, меандр, треугольная, пилообразная).

Рис. 12. Осциллограф-генератор AT-H150

Портативный осциллограф-генератор имеет один канал, полосу пропускания 50 МГц, частоту дискретизации 200 МГц, 8-битный АЦП. Он может осуществлять автоматические и курсорные измерения и интерполяцию sinx/x. Внутренняя память — 40 осциллограмм (запись и воспроизведение). Встроенный генератор использует технологию прямого цифрового синтеза DSS. Его диапазон частот — от 0 Гц до 156 кГц, выходной уровень > 1 Вскз, формы сигналов — синус, меандр, треугольник и пила. Прибор имеет встроенный календарь, таймер и цветной графический ЖК-дисплей.

Особенности и технические возможности AT-H150:

• Встроенный календарь и таймер (год, дата, время, день недели).
• Осциллограф: автоматические измерения (пять параметров) и курсорные измерения (ΔV, Δt).
• Внутренняя память: 40 осциллограмм (запись и воспроизведение).
• Интерполяция sinx/x.
• Цветной графический ЖК-дисплей, батарейное питание.
• Кейс для хранения и транспортировки.

Рис. 13. Осциллограф-мультиметр AT-H201

Еще один осциллограф-мультиметр — AT-H201 — показан на рис. 13. Лицевая панель прибора и расположение на ней основных органов управления представлены на рис. 14.

Рис. 14. Лицевая панель и органы управления осциллографа-мультиметра AT-H201

Вид экрана в режиме осциллографа приведен на рис. 14, а в режиме мультиметра — на рис. 15. Показания мультиметра довольно крупные и отчетливые.

Рис. 15. Вид экрана осциллографа-мультиметра в режиме мультиметра

Осциллограф-мультиметр AT-H501

Осциллограф-мультиметр AT-H501 — новый многофункциональный тестер «5 в 1» — совмещает в себе цифровой одноканальный осциллограф с полосой пропускания 25 МГц, мультиметр с индикацией 6000, функциональный генератор от 10 Гц до 156 кГц по технологии прямого цифрового синтеза (DDS), встроенный частотомер до 60 МГц и LCR-измеритель (до 2 Гн, до 66 мФ, до 60 МОм) [5]. Тестер имеет большой монохромный ЖКИ графический дисплей с подсветкой (диагональ — 9,6 см, 320×240 точек). Внешний вид прибора показан на рис. 16. Сверху виден блок для испытания кварцевых генераторов.

Рис. 16. Осциллограф-мультиметр AT-H501

Вид со стороны стенки с разъемами представлен на рис. 17. В этой модели реализованы гибкие функции автоматических измерений параметров во всех функциональных режимах. Формы выходного сигнала (синус, меандр, треугольный, пила) и его основные параметры одновременно отображаются на дисплее. Прибор имеет удобное меню пользователя. Например, при измерении переменного напряжения/тока нажатием одной клавиши на передней панели (Disp) можно отобразить форму сигнала (осциллограмму). Внедрена функция поиска межвитковых замыканий обмоток трансформаторов и других намоточных элементов при помощи тестовых сигналов прямоугольной формы с частотой f = 5,04 / 2,52 кГц (режим ring testing). Для измерения малых значений индуктивности предусмотрен высокочастотный диапазон тест-сигнала. Максимальная частота измерительного сигнала составляет 156 кГц. Как достоинство прибора можно отметить и возможность измерения малых емкостей (разрешение 1 пФ).

Рис. 9. Пример БПФ: Вид на входы мультиметра и осциллографа

Среди дополнительных сервисных функций можно отметить:

• Измерение коэффициента усиления по току в диапазоне 0–1000 (h21э) для транзисторов типа PNP/NPN.
• Тестирование 2-выводных кварцевых генераторов с диапазоном частот от 32 кГц до 10 МГц (с помощью прилагаемого адаптера ОГ подключается к прибору, автоматически детектируется и проводится измерение его частоты).
• Тест ИК-приемника (оперативная диагностика работоспособности устройств с беспроводным ИК интерфейсом управления: IRC test — годен/не годен).

Сервисные возможности осциллографа-мультиметра AT-H501 нужны при диагностике РЭА (включая современные модели телевизоров, а также блоки развертки компьютерных мониторов) и при ремонте импульсных источников питания. Встроенный генератор мультитестера можно с успехом применять для настройки усилителей звуковых частот, других НЧ-схем, а также использовать для виброакустических испытаний. AT-H501 питается от перезаряжаемой Li-Pol батареи (до 6 ч непрерывной работы), что делает его оптимальным средством для тестирования современной электроники в полевых условиях. Прибор имеет функцию тестирования намоточных элементов при помощи тестовых сигналов прямоугольной формы. Обширный набор аксессуаров, поставляемых с прибором (рис. 18), облегчает измерения и тестирование.

Рис. 18. Комплект поставки AT-H510

В режиме функционального генератора (ФГ) доступен выбор из пяти типов сигналов: синус, прямоугольник, треугольник, нарастающая и спадающая пила или тестовые сигналы прямоугольной формы с частотой f = 5,04 / 2,52 кГц и амплитудой не менее 1 Вскз. Выходную частоту сигнала можно установить равной рабочей частоте импульсного преобразователя исследуемого устройства. Для строчной развертки телевизора это 15,625 кГц, а для VGA-монитора значение частоты может быть 31,5 кГц или выше.

Тестер подсчитывает количество периодов свободных колебаний от возбуждения обмотки трансформатора меандром до затухания их до уровня около 15% от начальной амплитуды. Практика показала, что для исправных трансформаторов количество периодов колебаний при таком тестировании должно быть не менее 5–6 (обычно 7–8 и более). Тестирование выявляет большинство дефектов строчных трансформаторов и отклоняющих систем.

Цифро-аналоговые анализаторы спектра

В настоящее время анализаторы спектра нашли самое широкое применение в научных исследованиях и различных отраслях промышленности. В лабораториях, ведущих разработку связных устройств, анализаторы спектра применяются едва ли не чаще, чем электронные осциллографы.

ATTEN выпускает цифро-аналоговые анализаторы спектра с повышенной чувствительностью для исследования параметров сигналов сложной формы: радио- и видеоимпульсных, АМ, ЧМ, ФМ и других (рис. 19). Модель AT5030 ATTEN — это недорогой прибор, который обладает весьма незаурядными техническими характеристиками и богатыми функциональными возможностями [1].

Рис. 19. Цифро-аналоговые анализаторы спектра фирмы ATTEN

AT5030 осуществляет измерение спектра сигналов в полосе частот 0,15 МГц… 3 ГГц при минимальной ширине полосы пропускания ПЧ 10 кГц. Величина среднего уровня шумов прибора составляет очень малое значение: –190 дБм. Анализатор спектра AT5030 позволяет осуществлять измерение амплитуды входного сигнала в диапазоне от –100 до +13 дБм. При этом величина погрешности измерения уровня невелика и не превышает 1 дБ.

Функциональные возможности анализатора спектра AT5030 широки и включают маркерные измерения, а также измерение мощности в канале, соотношения мощности в смежных каналах, занимаемой полосы частот и ширины полосы излучения, режим допускового контроля «годен/не годен» и др. Наблюдение осуществляется на большом ЭЛТ-экране с разрешением 8×10 дел. Анализатор спектра питается от сети переменного тока 220 В. Конструктивно прибор выполнен в прочном корпусе и имеет небольшие габаритные размеры (381×286×126 мм) и массу не более 5 кг.

Фирма ATTEN выпускает также цифровой анализатор спектра AT8030D с расширенными возможностями и умеренной стоимостью (рис. 20). Прибор подходит для работы с мобильными сетями и другими источниками СВЧ-сигнала в диапазоне от 0 кГц до 3 ГГц. Он имеет цветной 8,4″ ЖКИ-дисплей и быстрый процессор, а также обширную память для хранения больших объемов записанной в процессе работы информации. Динамический диапазон AT8030D — от +33 до –124 дБм. Пользовательский интерфейс разработан так, чтобы упростить проведение измерений, необходимых для оценки сложных задач. Возможности прибора расширяются опциями, в число которых входит трекинг-генератор, интерфейс GPIB, LAN и многое другое.

Рис. 20. Цифровой анализатор спектра AT6030D

Основные характеристики цифрового анализатора спектра AT8030D:

• Диапазон частот: от 9 кГц до 3 ГГц.
• Разрешение полосы пропускания: 5 Гц… 3 МГц c шагом от 1 до 10.
• Различные измерительные функции: измерение частоты, AM/FM-демодуляции, ACP-измерения, хроматограммы и т. д.
• Многооконный режим, функция зуммирования.
• 8,4-дюймовый четкий ЖКИ-дисплей с подсветкой.
• Компактная конструкция, металлический корпус.
• DANL (10 Гц — разрешение полосы пропускания) от 124 дБ на частоте 100 МГц до 118 дБм на частоте 3 ГГц.
• Малый уровень фазового шума.
• Малое время сканирования в непрерывном и однократном режимах работы.
• Встроенный частотомер с разрешением 1, 10 и 100 Гц, 1 кГц.
• Максимальный входной уровень:— +33 дБм.
• Максимальное входное напряжение постоянного тока: 50 В.
• Входной аттенюатор: диапазон — 0–50дБ.
• Точка сжатия: +13 дБм.
• Интерфейсы связи с ПК: USB 2.0 (хост), USB 2.0 (устройства), 10/100 Base-T, разъем RJ-45 RS232, GPIB (опция), IEEE-488 разъем шины.

Общие технические характеристики:

• Внутренний объем хранения данных: 256 Мбайт.
• Светодиодный дисплей: регулируемая яркость подсветки, 8,4-дюймовый TFT-LCD.
• Размеры (Ш×В×Г): 390×182×230 мм.
• Максимальный вес: 7,6 кг.

Высокостабильные генераторы синусоидальных сигналов

ATTEN выпускает высокостабильные генераторы синусоидального напряжения Hi-End класса GA1484A и GA1484B с частотой от 250 кГц до 4 ГГц с разрешением 0,1 Гц и уровнем выходного сигнала от –127 до +13 дБм. Эти приборы (рис. 21) в основном отличаются стабильностью частоты — до 1 и 0,1 ppm и ее уходом в течение года.

Рис. 21. Генератор высокостабильных синусоидальных сигналов GA1484

Серия современных двухканальных цифровых функциональных генераторов ATF10B/15B/20B (рис. 22) использует прямой цифровой синтез DDS для получения сигналов различной формы в диапазоне частоты от 40 до 10, 15 и 20 МГц соответственно, с разрешением 10 мГц и погрешностью ±(10^-5+10) МГц [6, 7]. Амплитуда сигнала на высокоомной нагрузке — от 50 мВ до 20 В, на нагрузке 50 Ом — вдвое ниже.

Рис. 22. Цифровой функциональный генератор ATFххB

На рис. 23а показана передняя панель генератора, на которой указано расположение и назначение органов управления. Прибор имеет типичный интерфейс пользователя, интуитивно понятный и простой. Вид на заднюю панель генератора представлен на рис. 23б. С помощью разъема RS-232 генератор подключается к персональному компьютеру, таким образом им можно управлять.

Рис. 23. Генератор ATFххB:
а) органы управления на передней панели:
1 — выключатель питания,
2 — тонкопленочный дисплей,
3 — кнопки единиц измерения,
4 — многофункциональные кнопки для работы с меню,
5 — функциональные кнопки и кнопки цифрового ввода,
6 — стрелочные кнопки,
7 — поворотный регулятор,
8 — выход и выключатель канала А,
9 — выход и выключатель канала В;
б) задняя панель:
1 — логические (TTL) выходы А и В (коаксиальные),
2 — вход для модулирующего/внешнего сигнала (коаксиальный),
3 — розетка сетевого шнура и предохранителя,
4 — переключатель питающего напряжения 110/220 В,
5 — разъем RS-232

Экран дисплея генератора — графический (рис. 24). Он позволяет отображать форму и параметры генерируемых импульсов одновременно на одном или двух каналах.

Рис. 24. Экран дисплея генератора ATFххB:
1 — дисплей сигнала в канале А:
заданные параметры тип сигнала, генерируемого в канале А;
2 — дисплей сигнала в канале В:
заданные параметры тип сигнала, генерируемого в канале В;
3— функциональное меню

Цифровые частотомеры фирмы ATTEN

Цифровые частотомеры как отдельные приборы потеряли свою роль и часто входят в состав мультиметров, цифровых осциллографов и анализаторов спектра. Тем не менее ATTEN выпускает и такие 8-разрядные цифровые частотомеры, например F1000C/F2700C (рис. 25). Приборы измеряют частоту от 10 Гц до 1/2,7 ГГц. Они также могут измерять период сигналов и подсчитывать число импульсов. Их габариты — 230×210×76 мм, а вес — 1,8 кг. Стоимость приборов — 9000 и 12 000 руб.

Рис. 25. Цифровой частотомер F1000C

Лабораторные источники электропитания

ATTEN выпускает также типичные лабораторные источники электропитания с высокой стабильностью выходного напряжения и тока, как правило, одноканальные. Например, источник APS3005Si имеет выходное напряжение 0–30 В и выходной ток 0–5A с максимальной мощностью 150 Вт. Приборы оборудованы светодиодным дисплеем. Точность установки напряжения — 0,1 В, тока — 1 мА, шум на выходе напряжения ≤3 мВ (RMS). Габариты источника (Ш×В×Г): 260×150×160 мм.

Более мощные источники KPS-3030DA/3050DA (рис. 26) имеют мощность до 1,5 кВт и используют импульсный (ключевой) метод преобразования, обеспечивающий высокий КПД преобразования, меньшие потери электроэнергии и незначительный нагрев источников. Они дают регулируемое напряжение 0–30 В и ток 0–30 / 0–50 А, имеют систему защиты от перегрузки, короткого замыкания и превышения температурных режимов элементов схемы. Источники предназначены для работы в лабораториях, на производстве и в учебных учреждениях.

Рис. 26. Мощные источники электропитания с импульсным регулированием

Заключение

Для разработки и производства измерительных приборов фирма ATTEN Electronics Ltd. выбрала сектор массовой и бюджетной аппаратуры. Приборы в этом секторе рынка не отличаются рекордными техническими характеристиками, но они должны быть привлекательными по внешнему виду и конструкции, надежными и достаточно функциональными, а главное дешевыми. Именно на развитие этих качеств и обратила особое внимание компания ATTEN, выпустив на мировой рынок обширную номенклатуру самых разнообразных измерительных приборов. В России рынок сбыта таких приборов далек от насыщения, и эти приборы найдут применение у радиолюбителей, радиомехаников, в образовательных учреждениях и на производстве.