Mixed domein oscilloscoop

Met ingebouwde spectrumanalyzer en meer

Signalen in de tijd weergeven is natuurlijk waarvoor een oscilloscoop is gemaakt, maar een dergelijk meetinstrument kan tegenwoordig veel meer zoals een frequentiespectrum tonen of digitale signalen weergeven. Veel van deze functies worden met software gerealiseerd, maar voor sommige metingen is een hardware-uitvoering toch echt veel beter. Gw Instek heeft dat begrepen en heeft een serie oscilloscopen op de markt gebracht waarin veel van de extra functies hardwarematig zijn uitgerust.

Hoe meer functionaliteit er in een oscilloscoop verwerkt is hoe hoger de aanschafprijs. Dit is een gegeven wat niemand raar vindt. Ook is het heel normaal dat we alleen op de hele dure apparaten speciale functies aantreffen en dat de goedkope exemplaren alleen de basisfunctionaliteiten kennen. De Taiwanese firma Gw Instek heeft onlangs laten zien dat deze regel toch lang niet altijd op gaat. Zij leveren sinds kort een aantal oscilloscopen met heel veel extra functionaliteit (en dan niet alleen in software maar ook in hardware) voor een prijs waarvoor je bij de bekende merken alleen een basisoscilloscoop kunt krijgen.
Begin dit jaar lanceerden zij de oscilloscoopserie MSO-2000 die naast een uitgebreide oscilloscoop ook nog een 16 kanaals logicanalyzer bevat en afhankelijk van het type ook nog een tweekanaals arbitrary waveform generator die tot 25 MHz doorloopt. Een unieke serie, zeker gezien de prijs maar nog specialer is de MDO-2000-serie die begin augustus is uitgekomen. Hierin is standaard een echte spectrumanalyzer aanwezig zodat ook signalen als functie van de frequentie bekeken kunnen worden.
De MDO-2000-serie is er in twee basisuitvoeringen, namelijk de MDO-2000 EG die naast de oscilloscoop en de spectrumanalyzer ook nog een tweekanaals arbitrary waveform generator bevat en de MDO-2000 EX die hetzelfde is als de EG maar waar ook nog een echte multimeter is ingebouwd plus een 5-V-voeding met twee uitgangen.

FFT of spectrumanalyzer
Met software is in de meeste oscilloscopen tegenwoordig een FFT-analyzer te realiseren waarmee ook een spectrum bekeken kan worden. Toch is er een groot verschil tussen een FFT-plaatje en dat wat uit een echte spectrumanalyzer komt. Het belangrijkste verschil is dat een FFT altijd over de totale bandbreedte wordt uitgevoerd (een bandbreedte die bepaald wordt door de halve sampling snelheid van het meetinstrument ). Inzoomen op een specifiek stukje van het spectrum kan natuurlijk altijd, maar de resolutie blijft horen bij de totale bandbreedte. Wat dat betreft is het dus net als het inzoomen op een foto. Op een gegeven moment zie je alleen maar blokjes.
Bij een echte spectrumanalyzer kun je begin en eindfrequentie opgeven waarover de analyse uitgevoerd moet worden. Dit gebied wordt dan met de volle resolutie bekeken hetgeen toch veel meer details oplevert dan bij een FFT. Afbeelding 1 laat zien waar we het hierbij over hebben. Ook al zoomen we in op de piek in het FFT-plaatje, nooit zullen we het beeld krijgen dat de echte spectrumanalyzer laat zien. De afbeeldingen 2 en 3 laten fraai zien waar we het hierbij over hebben.