Измерительный прибор OSA103 Mini

[Sergey_gh]

Представляю свою новую разработку - универсальный измерительный прибор - USB приставка к компьютеру OSA103 Mini. Прибор совмещает функции осциллографа, генератора, частотомера, анализатора спектра, векторного анализатора цепей, векторного антенного анализатора, измерителя LC, рефлектометра, SDR приёмопередатчика.

Краткое описание.

Осциллограф.
1 аналоговый + 4 цифровых канала + виртуальный аналоговый канал генератора. Входное сопротивление аналогового канала – 50 Ом, полоса пропускания - 1 Гц .. 400 МГц (только закрытый вход). Частота дискретизации аналогового канала в реальном времени - 200 МГц, в стробоскопическом режиме - 10 ГГц. Базовая входная чувствительность - 0.1 В/Дел. Цифровые каналы с настраиваемыми в широких пределах пороговыми уровнями и нетипично высокой для данного класса устройств частотой дискретизации в реальном времени - 1.6 ГГц.


Генератор.
Функциональный генератора 0.001 Гц .. 50(100) МГц (до 50 МГц – с неравномерностью АЧХ менее 0.5 дБ). Отключаемая коррекция sin(x)/x. Модуляция АМ, ЧМ, ФМ, суммирование сигналов и дополнительный встроенный генератор модулирующего сигнала 0.001 Гц .. 100 МГц, качание частоты синхронно с развёрткой осциллографа. Генератор импульсов 5 нс – 5 с, генератор шума и генератор произвольной формы со скриптовым языком описания осциллограмм.


Частотомер.
Электронно-счётный аппаратный частотомер работающий со входа любого канала, а также по условию синхронизации осциллографа. 8 разрядов в режиме измерения частоты. Постоянная относительная точность измерения частоты во всём диапазоне (reciprocal counting). Режим счёта импульсов и измерения периода. Термокомпенсированны й подстраиваемый системный тактовый генератор устройства (VCTCXO) c точностью лучше 1 PPM.


Анализатор спектра.
Принципы работы - БПФ, комбинированное многочастотное БПФ с формируемой спектрограммой до 1 ГГц. Настраиваемый размер, 9 оконных функций, усреднение и масштабирование. Выбор единиц измерения по вертикали для измерений в цепях с разным импедансом. Алгоритм точного измерения частоты и уровня максимума. Чистый собственный спектр (без паразитных внутренних спектральных составляющих). Технология Subtractive Dither.


Векторный анализатор цепей.
Принципы работы - ГКЧ и следящий синхронный цифровой квадратурный приёмник. Измерение коэффициента передачи четырёхполюсников. Амплитудная и фазовая характеристики. Линейный и логарифмический масштаб, настраиваемый диапазон. Калибровка с учётом соединительных кабелей (амплитудная и фазовая нормализация). Возможность работать в качестве анализатора спектра. Диапазон частот 100 Гц .. 100 МГц. Динамический диапазон (10 КГц .. 60 МГц) – >90 дБ.


Векторный антенный анализатор.
Принципы работы – ГКЧ и следящий синхронный цифровой квадратурный приёмник. Измерение комплексного импеданса подключенной цепи по методу shunt-thru. Диапазон частот – 10 КГц .. 100 МГц. OSL калибровка и "математическое вычитание" соединительного кабеля. Измерение (вычисление) КСВ, Return Loss для кабелей (линий) с Zo = 25, 50, 75, 100 Ом. Вычисление и построение графиков КСВ, Return Loss, Q, Rs, Xs, |Z|, Фаза Z, Rp, Xp.


Измеритель LC.
Диапазон измерения ёмкости - 0.5 пФ .. 30000 мкФ
Диапазон измерения ESR (C > 0.5 мкФ) - 50 мОм .. 1 КОм
Диапазон измерения индуктивности - 50 нГн .. 3 Гн


SDR приёмопередатчик.
Прибор может работать в качестве приёмопередатчика (DDC/DUC трансивера) совместно с программами цифрового радио поддерживающими протокол Winrad. Режим передачи реализован в самом приборе и требует подключения внешнего микрофонного усилителя. Тестировалось с HDSDR, SDRuno, SDRSharp ver 1361, Zeus Radio, SDRSharper. Режим передачи полностью поддерживается в HDSDR. Частично (нет автоматического выбора модуляции передачи) в SDRuno и SDRSharp ver 1361. Подробнее в отдельной теме "DDC/DUC трансивер на базе OSA103 Mini."

Обновления программного обеспечения.

Инструкция по установке и обновлению ПО находится на 6 странице описания.


3.08. Следящие маркеры, контекстные меню #49
3.09. Диаграмма Вольперта-Смита #736
3.10. Ввод частоты и уровня генератора цифрами #831
3.11. Уровень в dBm, CSV для АА #1030
3.12. Расширение частотного диапазона #1170
3.13. Настройка смещения частоты приёма и асинхронный Fs режим ИАЧХ #1256
3.14. Отображение мощности и внешние аттенюаторы #1308
3.15. Клавиши быстрого доступа. Внешние пробники, Zo для АА. #1503
3.16. Маркерные измерения БПФ, частотомер, шрифт, цвета. #1731
3.17. Расширение частотного диапазона, подключение ADF4351. #1909
3.18. Управление обзором ИАЧХ, АА. ВЧ частотомер, прибор без перемычек. #2061


Обновления ПО для работы с программами SDR радио (ExtIO_Osa.dll).
3.01. DDC приёмник (стартовая версия) #56


Далее в теме "DDC/DUC трансивер на базе OSA103 Mini."


3.02. Режим передачи. Исправления и улучшения в режиме приёма #57
3.03. Окно управления, компрессор речевого сигнала #86
3.04. Поддержка режима передачи для SDRSharp 1361 #102

Дополнительная информация.

1. Высокоомный пробник #20, #1378
2. Умножитель частоты (расширение частотного диапазона ИАЧХ) #1212
3. Корпус из оргстекла #51, #1367

Во вложениях: описание программы (для версии 3.07), топология печатной платы, сборочный чертёж, принципиальная схема, программа (версия 3.07), драйверы и прошивки (Windows & Linux), описание примеров применения, примеры применения. Выложенное программное обеспечение и прошивки полнофункциональные, но устройство защищено от тиражирования. Желающие самостоятельно собрать для личного использования обращайтесь в личку.

Обновление от 06.02.18
Osa103_v3_18.zip

[RV3DLX]

А принтскрином нельзя запоминать?

Зачем запоминать "принтскрином", когда средствами программы ОСЫ любая картинка запоминается и записывается в файл. Все это неудобно и я понимаю вопрос EW2DZ, я давно хотел попросить Сергея сделать примерно такую функцию в ОСЕ, как и сделано в NWT, там можно на одном экране наложить характеристики друг на друга и это очень удобно при настройке фильтров, к примеру.
Юрий.

[Sergey_gh]

Такая процедура верная?

Да, всё верно.

У меня получился результат измерения катушки 10витков на амидоновском кольце Т37-2 равный 475nH, расчетное значение на калькуляторе 400nH.

Сразу не подскажу. От разброса проницаемости до подхода частоты измерения с self резонансу. Валерий правильно Вам посоветовал с режимом АА.

запомнить АЧХ одного фильтра и поставить её, как заставку

Есть недокументированная возможность оперативно запомнить в фоне и/или обменять фоновую с текущей. Ctrl-B или через меню Вид. Но фоновая сейчас одновременно отображается только для режима осциллографа. Со временем сделаю во всех режимах.

[R9OFG]

Вот разобрался с фоновой в режиме осциллографа

[EW2DZ]

Со временем сделаю во всех режимах.

Большое спасибо! Это действительно нужная функция! Жаль, что сейчас её нет. Она мне будет нужна уже завтра. Придётся искать компьютер с СОМ-портом, доставать забытый, старый-добрый NWT и воскрешать в памяти работу с ним.

[R9OFG]

Собрал стенд от US5MSQ, только T1-J310 в связи с отсутствием заменил на КП303А, по примеру коллеги lion11.



Посмотрел осой ЭМФДП-500Р-3.1

[EU7BZ]

To Sergey_gh Сергей поясните пожалуйста, при максимальной частоте дискретизации 200 МГц усреднение Hi Res не работает, работает только если частота дискретизации меньше, так должно быть или я чего не до понял? Еще, если левый маркер задвинуть до упора влево то измерения начинаются с 0,000 mHz, если правый маркер задвинуть до упора в право то на второй строке на сетке данные исчезают? Получается невозможным измерить весь диапазон допустим от 0 Hz до 100 kHz а только до 99,800 kHz.

[Sergey_gh]

работает только если частота дискретизации меньше, так должно быть

Так и должно быть с силу принципа работы режима Hi Res. Режим стандартный для осциллографов. В инструкции он описан. Также легко гуглится.

если правый маркер задвинуть до упора в право то на второй строке на сетке данные исчезают

Всё правильно. Последней точки нет, а место для неё на экране есть. И не только в режиме FFT. Это как в детской задачке о заборе и количестве столбов

[RA3GK]

гд и как можно купить

[R3KBF Петр]

Не получается увидеть сквозную АЧХ на передачу трансвертера 432/28 МГц при помощи модуля 6G. Выставляю настройки как на скрине, ставлю частоту качания 25-35 МГц. Что делаю не правильно? В режиме анализатора спектра сигнал на 432 МГц видно.

[Sergey_gh]

Дано:
Частота гетеродина в Вашем трансвертере - 432000 - 28000 = 404000 кГц.
Частота приёма детектора основной платы прибора фиксирована и равна 21395 кГц (21395000 Гц - параметр Сдвиг F Rx ИАЧХ ... с флажком Фикс. F).
Частота гетеродина модуля OSA-6G качается синхронно с трекинг генератором модуля со сдвигом на фиксированное значение.
Т.е. у нас двойное преобразование (одно Вашим трансвертером, второе модулем OSA-6G).

В результате возможны 2 варианта:
1. Fd = Fget1 - (Ftg + Fget2) -- если гетеродин модуля выше.
2. Fd = (Ftg + Fget2) - Fget1 -- если гетеродин модуля ниже.

Где:
Fd - частота на входе основной платы прибора (фиксированная 21395 кГц).
Ftg - частота трекинг генератора модуля OSA-6G.
Fget1 - частота гетеродина модуля OSA-6G.
Fget2 - частота гетеродина трансвертера (фиксированная 404000 кГц).

Отсюда находим требуемый сдвиг между гетеродином и трекинг генератором модуля OSA-6G
1. Fget1 - Ftg = Fget2 + Fd
2. Fget1 - Ftg = Fget2 - Fd

Т.е. значение сдвига которое нужно ввести:
1. 404000 + 21395 = 425395 кГц
2. 404000 - 21395 = 382605 кГц

Проверка для 1-го варианта:
Допустим текущая частота трекинг генератора OSA-6G = 28000 кГц
Преобразованная Вашим трансвертером 28000 + 404000 = 432000 кГц
Текущая частота гетеродина модуля 28000 + 425395 кГц = 453395 кГц (добавляем введённый сдвиг к частоте трекинг генератора).
Преобразованная гетеродином модуля 453395 - 432000 = 21395 кГц - попало в полосу детектора.

Проблема может быть с медленными скоростями качания, когда малый RBW. Частота может вылететь из полосы приёмника прибора при изменении, скажем, температуры. Частоту гетеродина нужно измерить точно, самим прибором. Всё после прогрева.

Т.к. у значения сдвига гетеродина модуля дискрет установки 1 или 5 кГц, то может потребоваться небольшая коррекция фиксированной частота приёма детектора основной платы. Там дискрет 1 Гц.