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

[sergejka]

Господа! Подскажите- во второй раз прошу- как прогнать на осе- низкочастотный тракт 20гц-20кгц. И вообще- возможно ли это. Только, если можно- с конкретным описанием.

[RV3DLX]

sergejka, ну а в чем проблема? Генератор выдает эти частоты, измеритель их измеряет, генератор может "качаться" от 20 Гц до 20 КГц.

[Александр_М]

Генератор выдает эти частоты

Да выдавать-то он выдаёт, но с каким КНИ, интересно? Да и анализатор спектра в Осе насколько "глубоко" видит?
...Оса изначально не под эти цели конструировалась, вряд ли имеет супер-пупер параметры на звуковых частотах, ИМХО, конечно...
А чем не устраивает ЗК компьютера для измерений в звуковом диапазоне?

[Sergey_gh]

Обновление ПО. Версия 3.30.

1. Убрано восстановление неактивных настроек и значений из файлов калибровок АА, ИАЧХ. В файлах калибровок теперь также сохраняется (и воcстанавливается при их загрузке) установленный предел В/дел входа при котором проводилась калибровка. Совместимость со старыми файлами калибровок сохранена.

2. Экспериментальная функция. Реализован алгоритм позволяющий измерять уровень сигнала в режиме ИАЧХ даже в случае перегрузки (клипирования) АЦП прибора. Включение - Меню->Настройки-Дополнительные настройки->Просчёт перегрузки для ИАЧХ. Данный алгоритм позволяет проводить калибровку и измерения при максимальном уровне генератора. Для использования можно перед выполнением калибровки выбрать Меню->Инструменты->Настройки ИАЧХ->Рекомендуемые->Основной(высокий уровень).
Ограничения режима:
1) Входной сигнал должен быть синусоидальным. Иначе будет ошибка вычисления при перегрузке.
2) Входной сигнал должен быть строго на частоте приёмника прибора. Использование в случаях, когда DUT преобразует частоту сильно затруднено.
3) Есть поражённые частоты с повышенной ошибкой вычисления уровня при перегрузке. Это частоты вида (200 * m/n) МГц, где m и n целые. Но ошибка быстро уменьшается с увеличение m и n и на практике эти точки сильных помех измерениям не создают. В случае их появления графике избавиться от них можно так (в порядке приоритета):
а. Немного изменить начальную или конечную частоту качания.
б. Уменьшить количество отсчётов и/или скорость развёртки.
в. Включить фильтр ИАЧХ, АА (в дополнительных настройках).
г. Включить "Асинхр. Fs режим Rx" (в дополнительных настройках) и подобрать номер режима.

3. Дополнительный пункт меню в рекомендованных настройках для установок режима АА с низким уровнем генератора (Меню->Инструменты->Настройки АА->Рекомендуемые->Основной (низкий уровень). Данный режим, например, позволяет избежать перегрузки при измерении S11 входа приёмников, усилителей и т.п. Уровень тестового сигнала на разъёме в этом режиме -30 дБм (уровень в обычном режиме -7 дБм). Точность остаётся приемлемой для большинства измерений.

4. Улучшен алгоритм определения и индикации захвата ФАПЧ за внешний опорный сигнал.

5. Мелкие исправления и улучшения:
а) Исправлена ошибка, приводившая к нестабильной работе при одновременном запуске двух копий приложения с двумя приборами.
б) Исправлена ошибка двойного срабатывания при вращении колёсика мыши на Win 10.
в) Ослаблены критерии при определении факта подключения кварцевого резонатора для измерения его параметров.
г) Исправлена ошибка 29-ой версии, приводившая к надписи "Частота вне диапазона калибровки" в режиме ИАЧХ при измерении на звуковых частотах.

[RK4CI]

Обновление ПО. Версия 3.30.

Иногда, при измерении параметров УМ, интересна не только изменение мощности на выходе, в зависимости от частоты сигнала. Иногда интересен уровень выходной мощности, в зависимости от входной. И если первое прибор показывает без проблем, то вот возможности отобразить мощность на выходе в зависимости от входа, что то не нашёл. Может такая возможность уже существует, просто плохо искал? То как её включить. Если такой возможности в приборе нет, то может можно включить подобное обновление в следующих прошивках? По горизонтали, напряжение или мощность на входе, по вертикали, то что имеем на выходе. Это становится важно, когда надо определить уровень начала компрессии сигнала. Ну и её уровень при максимальном выходе. Ведь зачастую, уровень сигнала на выходе продолжает расти, даже когда уровень компрессии, в основном и определяющий линейность, становится неприемлемым. Ну и сравнение схем по зависимости от линейности на выходе, с уровнем компрессии. Насколько резко происходит снижение усиления. Ведь изменять мощность на входе, по моему не намного сложнее чем изменять частоту...

[UA4HNU]

напомните как померить уровень с применением атюниаторов

Добавлено через 23 минут(ы):

или где прочитать

[UA4HNU]

нашол

[lion11]

Обновление ПО. Версия 3.30.

Эта версия подходит для OSA103mini ? или это для нового прибора OSA103F.
Или подходит но есть какие то ограничения или программа сама определяет какой прибор подключен и отключает дополнительный функционал.

[R5ZX]

При включении программа сама предложит выбор.


Добавлено через 15 минут(ы):

Всем доброго дня.
При включении антенного анализатора и загрузки калибровочного файла исчезает надпись "Cibr.File".Использую Win 10.

Раньше выглядело так .
Так и должно быть?

[RU9UW]

Эта версия подходит для OSA103mini ?

У меня стоит эта версия.
Все работает.
Win10, Оса103мини.