Цифровий USB аналізатор сигналів LESO4, Лабораторія Електронних Засобів Навчання (ЛЕСО)
Аналізатор сигналів виконаний у виглядіUSB-приставки і призначений для роботи з персональним комп'ютером (ПК). Усі індикатори та органи керування відображаються на моніторі ПК. Живлення здійснюється від USB шини. У сукупності з персональним комп'ютером або ноутбуком пристрій є багатофункціональним апаратно-програмним вимірювальним комплексом. Можливості комплексу дозволяють використовувати його у навчальних лабораторіях.
Особливість аналізатора сигналів LESO4
- 4 незалежні канали
- Функціональність USB осцилографа
- Смуга пропускання 10 МГц
- Частота дискретизації реального часу до 50 МГц
- Діапазон вхідної напруги до 20 В
- Довжина пам'яті до 8к відліків на кожен канал
- USB аналізатор спектру
- Режим цифрового вольтметра Ціна:15050 руб.
- Інтерфейс USB, ПЗ під ОС Windows XP та старше
- Можливість оперативної модернізації ПЗ
- Універсальна система збереження результатів
- Живлення та керування по USB
Програмне забезпечення, що виконується на комп'ютері, розроблено у програмному середовищіLabVIEW. Пакет LabVIEW є одним з найкращих засобів для інструментального управління тазбирання цифрових даних або представлення їх на моніторі ПК. З загального погляду графічне середовище LabVIEW проста для складання та розуміння. Програмне забезпечення аналізатора сигналів розроблено у двох видах – як окрема бібліотека готових модулів (віртуальних приладів) з відкритим кодом для самостійної роботи з приладом у середовищі LabVIEW, та готової багатофункціональної програми, що дозволяє максимально розкрити потенціал вимірювального пристрою.
Можливості приставки аналізатора сигналів
USB аналізатор LESO4 є багатофункціональним вимірювальним комплексом і дозволяє:
- відображати осцилограми
- будувати фігури Лісажу
- вивчати спектр сигналу, виконувати спектральний аналіз різними методами
- вивчати густину розподілу ймовірності
- вимірювати середню, ефективну, амплітудну напругу
Характеристики вимірювального комплексу LESO4
| Вхід | кількість каналів | 4 |
| смуга пропуску | 5 МГц | 10 МГц |
| вертикальна роздільна здатність | 8 біт C збільшенням коефіцієнта розгортки, роздільна здатність збільшується | |
| коефіцієнт відхилення | 10 мВ/поділ; 25 мВ/поділ; 50 мВ/поділ; 100 мВ/поділ; 250 мВ/поділ; 500 мВ/поділ; 1 В/справ; 2,5 В/поділ; 5 В/справ | |
| вхідний опір | не менше 1 МОм, не більше 18 пФ | |
| похибка коефіцієнта відхилення | не більше 2% від повного діапазону | |
| максимальне вхідненапруга | 50 В (при включеному живленні) | |
| тип зв'язку | відкритий/закритий вхід | |
| тимчасові характеристики | частота дискретизації | 50 МГц |
| коефіцієнт розгортки | 0,5 мкс/поділ. 2 мс/справ (крок 1-2-5) | |
| розмір буфера | 1к - 16к вибірок на канал | 1к - 8к вибірок на канал |
| синхронізація | джерело | канали: A, B, C, D |
| режими | по лівому краю, по центру, по правому краю | |
| тип | по фронту, спаду. | |
| вимірювання та обчислення | обчислення | середня, ефективна, амплітудна напруга, математичне очікування, дисперсія. |
| курсорні виміри | період, амплітуда, частота, амплітуди гармонік. | |
| спектральний аналіз | діапазони частот | 0 - 2,5 кГц. 0 - 10 МГц (крок 5-10-25) |
| діапазон амплітуд | +30 дБ - -40дБ | |
| тип вікон | прямокутне, трикутне, плоска вершина, Хеннінга, Хеммінга, Блекмана, Блекмана - Харріса, Бохмана, Парцена, Велша, Кайзера, Гауса. | |
| режими | лінійний (У), логарифмічний (дБ) масштаб по вертикалі. | |
| щільність розподілу (гістограма) | опції | установка меж діапазону, вибір кількості кроків. |
| вимір | математичне очікування, дисперсія. | |
| можливості програми | збереження даних | графічний файл (png, jpg, bmp) чи відліки (txt) |
| підтримка ОС | Linux (Ubuntu, Kubintu, Debian), Windows XP та старше. |
Структурна схемааналізатора сигналів LESO4 зображено на малюнку нижче. Пристрій має чотири симетричні канали аналогового введення. Вимірюваний сигнал надходить на керований атенюатор, що забезпечує високий вхідний опір (1МОм). Атенюатор реалізує перемикання меж вимірювання, а також закритий і відкритий вхід, має чотири дискретних відкаліброваних значення ослаблення.
Для усунення ефекту накладання (aliasing ) спектрів, що виникає при дискретизації сигналу, використовується спеціальний фільтр низьких частот. Такий фільтр повинен мати лінійну фазову характеристику в смузі пропускання. Для таких цілей підходить фільтр Бесселя. Нерівномірність амплітудно-частотної характеристики компенсована цифровим фільтром.
В аналізаторі сигналів використовуються 8-бітові АЦП фірмиAnalog Devices, частота дискретизації яких дорівнює 50 МГц. АЦП мають паралельний цифровий вихід. Роботою АЦП управляє програмована логічна інтегральна схема структури FPGA (field-programmable gate array ) (ПЛІС). Завдання ПЛІС – одночасне опитування всіх АЦП на робочій частоті 50 МГц, фільтрація та децимація сигналу, результат попередньої цифрової обробки зберігається в оперативному запам'ятовуючому пристрої (ОЗП) і надалі через інтерфейсFIFO (first-in, first-out ) передається вUSB комп'ютер.
У комплект аналізатора сигналу входять:
- Вимірювальний модуль
- Кабель USB A-B
- Програмне забезпечення
Набір вимірювальних щупів у комплект постачання не входить. Узгоджується окремо.