Pico2000示波器使用心得

电路

` 本帖最后由 hkacoandy 于 2014-11-28 11:25 编辑

一、概述

我用了一些时间去研究了pico的低费用的示波器，在之前的文章中你可以看到我关于如何选用一个示波器的方法的介绍。

Pico的2200类型的示波器是一个集成度非常高的示波器，它的一些细节的介绍可以在pico的官网上看得到。接下来介绍的是我亲手实践的一些经验，声明一点，这些绝对不是从pico的官网上复制下来的。

体积小是pico示波器的最大的特点，下面的这个图是我把它放在我的桌子上的使用的情况。可以看到，它不会占用你的桌面的任何空间。

图1 将示波器放在桌子边上使用

在这里我要特别地介绍一款2204A示波器，它的费用是非常低的。如果只是根据带宽、采样率和采样缓存的大小的话，有很多示波器可以供你选择，当然还有一些其他的细节值得我们去考虑。

2204A/2205A与2206A-2208A是两个不同的“阵营”的产品，2204A或者2205A，2206A-2208A都有任意波形发生器（AWG），只是它们的输出最大的频率分别为1MHz和100KHz,并且添加了一些对输入电压进行偏置的能力。这里还有一些其他的区别，但是这两个可能会让你选择一些类似于2206A这样的产品。

二、带宽选择

2204A只有10MHz的带宽，这个看起来也许会是严重的不足，但是考虑到采样率只有100MS/s-因为许多公司会卖给你一个拥有两倍于带宽的采样率的产品，这个对比起来，2204A是有一定优势的（它的是采样率是带宽的10倍）。因为只有两倍的关系的话将会引起很大的麻烦，因为你可能在50MMHz捕获的只是一个单一的正弦波形。其他的类似于谐波的东西会引起一些混淆，就算去频迭滤波器也无法确保不会引起混淆。

这些设备也有等效采样模式（ETS），这个功能能够为2204A提供最大可达2GS/s的采样率。这样的话，你虽然受到带宽的限制，但是你可以用这个2GS/s模式来进行类似于相位变换等操作。

三、软件

可能pico的产品最好的一点就是它的软件，因为他们可以在全系列的产品里使用同一个软件，其他的一些公司可能会将软件的性能分开来发布不同版本。

这款示波器（2204A）软件可以用支持很多协议的数字解码功能，这个跟其他的包括CANLINI²CUARTRS232SPII²S和FlexRay是一样的。再一次提醒，在你选择示波器的时候，请看准了要购买的产品，因为有一些未注册商标的示波器可以只是拥有UART或者类似的协议而已。我在5000和6000系列的介绍中会进行关于软件的更多细节的介绍的。

四、存储深度

因为这款示波器受到售卖的价格的限制，它的一个缺点就是存储的空间比较小，但是相对而言，它的性价比也是比较高的。

拥有8kS的存储长度，在100MS/s的采样率下可以储存80μs的数据。想要得到更大的缓存的时候，需要考虑的是其他的产品，像2206A或者其他的更大缓存的产品。在其他的文章中会介绍大缓存将可以用来进行哪些操作。

五、拆机

把pico示波器底部的四个螺丝拧开你就可以看到如下的情景（图2）。

图2 pico2204A内部

从图中可以看到，外壳是可以回收利用的，灰色的保护套围绕着电路系统的。

下面的是主板部分（图3），一个小小的FPGA是用来进行逻辑或者是数据存储的。主要的ADC转换模块是一个芯片AD9288-100，，它的速度是100MS/s，这也是这款示波器的最大的速度。Pico一直以来都不会忽视产品的设计，所以看起来非常美观。最大块的是继电器，它可以用于耦合模式的切换。

图3 2204A的主板

在背面，你可以看到非常紧密的PCB制作工艺。你也可以看到内部的一些电路层，同样可以看到在输入端那里的可以将电容摆放得很好。

图4 内部电路

图5 可以回收利用的外壳

六、波形发生器

这个示波器也有一个功能叫做任意波形发生器，你可以在大部分的时间里使用它的“非任意”模式（例如正弦波，方波），任意波形模式可以用来一些像重复播放连续的数据包和改变电压和时钟的操作。

输出的电压是受限制的，因为只有2V的峰峰值，这也就意味着你可以生成0-2V的任意波形，所以别想着用这个来为5V的数字逻辑系统工作。

但是这个对模拟而言已经是足够的了，也有一个混合的输出模式，所以你可以把这个当作是放大器增益的设置的一部分。另外，还有一个Python接口，这样就可以通过软件来实现对回路的控制。

此外，它也有扫描模式，所以你可以用扫描模式加上FFT的极值保持模式来描述系统的频率响应。
七、应用案例
下面的例子是用于消防大型分散盘的测试的应用：
问题：回路出现“传输不良的问题”报警
解决方案：
1.用2204A与系统搭建一个新的系统；

图6 用2204A搭建新系统

2.找出4路回路；

图7 消防分线盘内部

3.采集正常的6路回路的波形；（时基是100ms）

图8 正常回路波形（1）

图9 正常回路波形（2）

4.检测4路回路的波形；

图10 4路回路波

5.分析波形，更换2路线路，4个模块之后工作正常；
由此可以看到，pico的2204A示波器是非常的实用的，用于平常的测试是完全可以胜任的。

八、总结

pico示波器2204A的体积很小，你可以用它于手提电脑或者微软的Surface Pro一起使用。唯一不好的地方就是它的缓存太小了，但是根据这个价格，也不可能获得更高的缓存了。相比于在网上售卖的其他的未注册的示波器，pico示波器是遥遥领先的，其他一些未注册的示波器也拥有一些可能在某方面很强大的软件，但是pico的软件是全能的。

不能盲目地去对比那些只有两倍采样率的大的模拟带宽，单纯对比这个是很难得到适合的产品的，所以我们需要的是仔细地对比这些参数。

如果你在考虑低端的示波器，可以考虑一下2206A是否适合你的要求，这款示波器可以给你更高的有偏置调节功能的信号发生器的最大频率。但是如果只是做声频分析的话，它可能是一种浪费。

总而言之，pico示波器是非常好的产品。

Andy

虹科电子技术支持

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