Oskilloskoopit - SDS1202X-E 

Siglent SDS1202X-E oskilloskooppi on 2-kanavainen 1GSa/s  digitaalinen oskilloskooppi.

Siglent ei ole halvin. Siglent kilpailee laadulla ja ominaisuuksilla joita usein löytyy vasta paljon kalliimmista oskilloskoopeista.

SDS1202X-E on 2-kanavainen 200MHz 1GSa/s digitaalinen oskilloskooppi - tehopakkaus pienessä koossa.

Malli tuli markkinoille vuonna 2017.  Euroopan markkina-alueella SDS1002X-E sarjasta on saatavilla vain 200MHz malli SDS1202X-E
Mallissa oli uuden sukupolven ratkaisuja sekä ominaisuuksia joita ei ennen oltu nähty tässä hintaluokassa ja jotkin niistä ovat harvinaisia kalliimmissakin laitteissa.
Edelleen vuonna 2024 voi sanoa että tässä on monia vahvoja ominaisuuksia joita harvoin jos koskaan läytyy tässä hintaluokassa.

SDS1004X-E sarjan 4-kanavaiset mallit ovat perusominaisuuksiltaan erittän paljon samanlaiset kuin 2-kanavaiset mallit. Toki niissä on sitten useita toimintoja lisää mutta "pohja" on sama. Samaa on myös nopea sekvenssitallennus sekä jatkuvasti taustalla toimiva historiapuskuri kuin myöskin 1M FFT ja monet muut. 

Muut Siglent oskilloskoopit.

Tämän sivun esitykset ovat pääosin korjattu vastaamaan SDS1202X-E   FW 5.1.3.13 versiota.

H U O M ! 4-kanavaisten mallien tultua SDS1000X-E sarjaan, on erittäin tärkeää huomata FW päivitettäessä, että 2- ja 4-kanava mallien FW eivät ole yhteensopivia. Siksi mallit erotellaan tässä yhteydessä Siglentin sivuilla FW luettelossa: SDS1004X-E ja SDS1002X-E.  (vaikka SDS1002X-E ryhmässä on vain yksi malli SDS1202X-E kun puhutaan ns kansainvälisessä myynnissä olevista malleista. Muitakin malleja tehdään.

SDS1202X-E oskilloskoopin joitain vahvoja ominaisuuksia.  Kun nämä kaikki ovat yhdessä oskilloskoopissa on vaikeaa löytää kilpailijaa mikäli pysytään samassa hintaluokassa.

SDS1202X-E,  200MHz, 2 kanavaa, max 1GSa/s / 500MSa/s, 14M / 7M *
* 1 kanava käytössä / 2 kanavaa käytössä

! -erilliset säätimet kummallekin kanavalle - hyvä käyttöergonomia.
   (tosin nyt kokemuksen myötä voi sanoa että 4-kanavaisten jaetut vertikaalisäädöt on toteutettu erittäin hyvin - toimiva ratkaisu)

! -max peak 100kwfm/ ja max average yli 80kwfm/s  (ks tarkempi selvitys nopeuksista)

! -max yli 400kwfm/s sekvenssitallennus. ( ks tarkempi selvitys nopeuksista kuten edellä)

! -normaalitilassa aina taustalla toimiva historiatallennus (max jopa 80000 viimeistä wfm)

! -500 µV/div todellinen herkkyys täydellä resoluutiolla ja täydellä 200MHz kaistaleveydellä
  - vastaavaa ei tässä hintaluokassa ole
  - analoginen etuaste erittäin matalakohinainen
  - näytössä valittavana joko kirkkausgradientti tai värigradientti
  - näyttö 7" 800x480 (X/X+ sarjassa 8")

  - triggausjärjestelmä täysdigitaalinen. Erittäin tarkka ja hyvin alhainen triggausjitteri.
  - mahdollistaa erittäin monipuoliset triggaukset.

! - erittäin monipuolliset mittaustoiminnot
  - automaattiset mittaukset - täydellä max 14Msa näyteresoluutiolla (1)
  - "gated" mittaukset säädettävin rajoin (käyttäjä määrittää alueen jolta mitataan)
  - kursorimittaukset, myös "tracking" kursorit

! - FFT on  suurella resoluutiolla. FFT samplepituus 1M
  - 1M FFT on täysin ainutlaatuinen tässä hintaluokassa. Kilpailijaa ei ole.
  - Ulkoisen pääteimpedanssin arvo vapaasti aseteltavissa FFT toiminnossa. Näin ovat dBm mittaukset mahdollisia.

- Mallisarjassa ei ole MSO/LA toimintoja eikä funktiogeneraattoria kuten X+ sarjassa sekä SDS1004X-E sarjassa.

! - Sarjaliikenne dekoodaus aina vakiona (I2C, UART/RS232, SPI*, CAN, LIN)
    * Koska vain kaksi kanavaa on SPI rajoitettu: CLK, MOSI tai CLK, MISO


  - koko on hiukan X sarjaa pienempi ja kevyempi (X painaa 3.3kg ja X-E 2,5kg )

(1)SDS1202X-E  käyttää automaattisissa mittauksissa koko vallitsevaa wfm datapituutta desimoimatta sitä.
Täyden resoluution jopa 14Msample automaattiset mittaukset ovat ainutlaatuista tässä hintaluokassa.

Datalehdet ja muuta mallikohtaista materiaalia.

SDS1202X-E User Manual (Nykyisin yhteinen kaikkien 1000X-E/X-U mallien kanssa)

Tarkasta aina tarvittaessa uusimmat versiot valmistajan sivuilta.
Niihin on vaikea linkittää koska niiden tarkat osoitteet saattavat useinkin muuttua.
Siglent päivittää dokumentteja ajoittain. En varastoi datalehtiä ja ohjekirjoja täällä ladattavaksi.
Ne voisivat usein olla vanhentuneita versioita.
Kulloinkin viimeisimmät julkaistut materiaalit löytyvät nykyisin erittäin helposti Siglentin nykyisiltä hiukan uudistetuilta sivuilta.

          FW päivitykset, ohjelmat sekä takuutiedot ym Siglent sivuilla.

          Käyttöohjeet, datalehdet, sovellusvinkit ja videoita Siglent sivuilla.

Huomautus:

Mikäli törmäät internetissä tai muualla tietoihin joissa puhutaan ongelmasta joka liittyy sisääntulojen kapasitanssin muutokseen vaihdettaessa jännitealueelta toiselle (tarkka siirtymäkohta 118mV/din - 120mV/div kun kerroin 1) ovat sellaset tiedot täysin vanhentuyneita olleet jo kauan. Silti niihin voi edelleen törmätä koska netissä mikään ei "vanhene" koska sitten kun ongelma on poistunut niitä ei niiden tietojen jakelijat/levittäjät ole viitsineet korjata. Siglent korjasi tuon tuotantolinjvirheen aikanaan hyvin nopeasti (etupäästä ladonnasta puuttui 2 kondensaattoria ja niiden poaikat olivat tyhjät). Markkinoile kuitenkin meni kohtalainen määrä niitä. Siglent huollot ovat niitä korjanneet samoin jotkut omatoimiset omistajat joille myös joskus Siglent toimitti komponetit ja ohjeet.
Uutena sellaista virheellistä ei ole voinut saada enään pitkään mistään Siglentin jälleenmyyjältä. Mikäli sellainen käytetty jostain putkahtaisi eteesi, minulta(kin) saa ohjeet sellasen modifioimiseksi Siglentin ohjeen mukaisesti.

EEVblog  "Dave Jones" YouTube: TearDown (sisuskalut)
  Taas kerran Dave Jones on tehnyt korkealaatuisen kurkistuksen
  laitteen sisäiseen rakenteeseen. Hienoilla laitteilla saa kaunista jälkeä.


Lisäksi:
Siglent WeChat artikkeli (kiinaksi) jonka Siglent julkaisi tammikuussa 2017

wfm/s testaus tuloksia löytyy täältä.

Seuraavassa kuvassa (Kuva 2a) SDS1202X-E sisääntuloon taajuusmoduloitua noin 0,8MHz signaalia. Näyttömoodi "dots" ja aika asetus 50ns/div. Tällä aika-asetuksella saavutetaan huippunopeus. Huomaa että kuva on "still" kuva. Livenä kuva näyttää paljon paremmalta johtueen silmän hitaudesta. SDS1202X-E trig out signaali on kytketty toiseen oskilloskooppiin (SDS1102X+,  kuva 2b.) sekä HP 53131A taajuuslaskurille jossa porttiaika 3s jotta saa luotettavan keskinopeuden. Maksimi "peak" nopeus on noin 100kwfm/s. Maksimi merkitsevä nopeus noin 82kwfm/s. En oikein pidä tavasta ilmoittaa pelkkä peak nopeus mutta eipä ole Siglent ainoa joka niin tekee mutta näemmä lähinnä tämän mallin osalta. Keskiarvo kertoo minusta paremmin suorituskyvystä ajatellen käyttöä jossa signaalista etsitään harvoin satunnaisesti esiintyviä poikkeamia, joko aaltomuodossa tai jotain ylimääräisiä piikkejä tmv.

Kun niitä katselemalla etsitään ei pelkkä wfm/s oikeastaan vielä kerro koko totuutta vaikka varsinkin HP/Agilent/Keysight kovasti on yrittänyt hypettää tuota nopeutta ikäänkuin se olisi oskilloskoopin lähes tärkein asia. Sellaista mielikuvaa siis luodaan. Ei se nyt ihan niin ole, ei teoriassa eikä käytännössä.
Toki se totuus löytyy myös Keysight julkaisemista application note papereista kun tarkasti tutkii.  Pitää ottaa muutakin huomioon. Yksi yksinkertainen mutta tärkeä seikka. Signaalin poikkeama EI näy jos se on sillä näytemuistin osalla joka on näyttöruudun reunan ulkopuolella. Joskus sitä saattaa olla paljonkin kuvan ulkopuolella. Se on sitä "visual blind" aikaa. Katso tarkemmin asiaan liittyen täältä.

Kuva 2a.
Kuvassa näkyy kyseisessä mittauksessa käytetty signaali SDS1202X-E näytöllä. Livenä näyttää paremmalta kun ruutu päivittyy koko ajan. Valitsin ilman kummempaa tarkoitusta värigradienttinäytön. Luonnossa livenä näkyy  enemmän violettia ja vähemmän sinistä. Ilmeisesti ruudun kaappauksessa olisi jotain "säädettävää" lievästi. Myös livekuvaa katsoessa katselukulma vaikuttaa jonkun verran.

Seuraavassa kuvassa (2b) samalla signaalilla samaan aikaan testattavan SDS1202X-E oskilloskoopin Trigger Out  lähdön signaali SDS1102X+ kuvaruudulla.

Kuva 2b.
Tässä SDS1202X-E oskilloskoopin (edellinen kuva) Trig Out lähtö nähtynä SDS1102X+ ruudulta. Sama TrigOut antaa keskiarvotaajuudeksi noin 82kwfm/s mitattuna HP53131A laskurilla käyttäen 3s porttiaikaa. Oskilloskooppi siis pystyy 100kwfm/s peak nopeuteen mutta keskiarvo on noin 82kwfm/s. Huomattava että tilanne saattaa muuttua FW version muuttuessa. Nyt mitattaessa versio oli 5.1.3.13

Siglent oskilloskoopeissa on taustalla aina toimiva historia puskuri johon oskilloskooppi tallettaa fifo periaatteella jokaisen vaakapyyhkäisyn. Muisti- ja muista asetuksista riippuen jopa 80000 vaakapyyhkäisyä. Tämä tallennus toimii taustalla kulloinkin vallitsevalla wfm/s nopeudella. (yksi "wfm" on yksi vaaka"pyyhkäisy" )

Tämän lisäksi on erikseen sekvenssitallennus joka vastaa samaa kuin usein käytetty nimitys "segmented memory acquisition". Sekvenssitallennuksessa Siglent SDS1202X-E kykenee hintaluokassaan aivan huikeaan nopeuteen. Maksiminopeus on ällistyttävän suuri, >480kwfm/s.

Hiukan lisäselvittystä yleisesti sekvenssi ja historia toiminnoista ja ominaisuuksista.

Tein testin siten että pulssigeneraaattori tuotti 45526 pulssin mittaisen yhden burstin taajuudella 497,5 kHz. Pulssin leveys 100ns. Oskilloskoopissa valittuna 50ns/div sekä segmenttien määrä 45526 (maksimi tällä asetuksella) Toistin kymmeniä kertoja tuon testin eikä kertaakaan jäänyt yksikään pulssi tallentumatta *) (tässä tapauksessa siis kukin pulssi tallentuu omaan segmenttiinsä ja segmentin pituus on 700 näytettä. (1Gsa/s).

*) Sen voi helposti tietää siitä että mikäli yksikin pulssi puuttuisi jäisi oskilloopin määritelty sekvenssin pituus vajaaksi ja ruudulla lukisi waiting trigger ja se segmenttien määrä joka on saatu tallennettua. Kun sekvenssi täynnä, oskillloskooppi prosessoi segmentit ja tulostaa pinottuna eli kerrostettuna näytölle valitulla näyttömuodolla vasta kun koko sekvenssi on valmis. Ennen tätä näytöllä näytetään vain indikaattoria siitä kuinka tallennus etenee.



Alla olevassa kuvassa 3a. katsellaan yhtä tuollaista testisekvenssiä käyttäen History selainta jota käytetään sekä normaalin taustalla aina toimivan wfm historia bufferin että sekvenssitallennuksen tarkasteluun. Näyttötapaa, dots, vectors, sinc on/off voi vaihtaa historiaa katseltaessa koska kaikki historia perustuu ADC raw dataan. Se ei siis tallenna kuvamuistin frameja tmv kuten jotkut toiset oskilloskoopit saattavat tehdä sekvenssitallennuksessa.

Kuva 3a.
Kuvassa ajetaan "playback" koko sekvenssistä. Tallennettaessa "zoom" ei ollut käytössä. Se on valittu mukaan vasta katseluvaiheessa. Kuvassa intensity gradient näytön sijasta väriskaala näyttö. Värigradientti näytöllä on harvinaisten signaalipoikkeamien havaitseminen joskus visuaalisesti helpompaa. Lisäksi käytössä persistence joten jos olisi poikkeamia ne jäisivät myös näytölle näkyville. Tuota sekvenssiä voi nyt "kelata" eteen ja taaksepäin valittavalla nopeudella, samoin kuin manuaalisesti segmentti kerrallaan. Tässä vaiheessa voi zoomata sekä vertikaali että horisontaalisuunnassa, käyttää kursoreita, mittauksia ja jopa FFT analyysiä. (mutta nyt pitää muistaa että FFT käytettävissä on enintään segmentin pituus, käytännössä lähin n^2. (eim 700 mittaisella segmentillä 512).
Segmentin aikaleima taulukosta nähdään että intervalli on 2us. Siellä kuitenkin silloin tällöin esiintyy 3us, johtuen siitä että intervalli on aavistuksen pidempi kuin 2us. (Aikaleiman resoluutio 1us)
Huomaa että SDS1202X-E mallissa ei ole reaaliaikakelloa joten taulukon ajat ovat vain suhteessa taulukon satunnaiseen alkuaikaan joka ei ole nolla.

Taustalla aina vallitsevalla nopeudella toimiva historia muisti^(a) sekä huippunopea sekvesnssitallennus tekee tästä oskilloskoopista varsin tehokkaan työkalun.
On hiukan kaksi eri asiaa... onko tämä hyvä Oskilloskooppi vai onko tämä sen lisäksi hyvä "monitoimilaite". Kun nimi on Oskilloskooppi, on aivan sensisijaista että se on siinä hyvä, suhteessa hintaansa tai absoluuttisemmin. Minusta huonolla oskilloskoopilla ei tee mitään vaikka siinä olisi LA , FG, tai vaikka siinä olisi kymmenen kanavaa sekä se puhuisi ja laulaisi.
Huomaa että historiaa voi käyttää myös pitkäaikaisiin tallennuksiin käyttäen joko sekvenssimoodia tai normaalimoodia.
 
(a) Historiamuistiin tallentuu koko akan taustalla jokainen vaakapyyhkäisy, sen mukaan kuinka paljon muistiin mahtuu kulloisillakin asetuksilla. Muisti toimii FiFo periaatteella. Vanhimmat pois ja uusimmat sisään kun muisti on täynnä. Kun oskilloskoopin pysäyttää voi tuota muistia tarkastella eli katsoa vaakapyyhkäisy kerrallaan "ajassa taaksepäin". Joissain tilanteissa todella tehokas työkalu. Asiasta lisää.

1202X-E käyttää automaattisissa mittauksissa täyttä näyteresoluutiota. Dataa ei desimoida mittauksia varten erilliseen välipuskuriin.
Tämän johdosta mittaauksissa joudutaan käsittelemään paljon enemmän dataa kuin SDS1000X/X+ malleissa joissa välipuskuri.  Tosin nekin käyttävät kertaluokkia enemmän kuin esimerkiksi Rigol DS1000Z sarjan "oskilloskoopit" joissa välipuskuri on todella pieni joka johtaa hyvin matalaan aikaresoluutioon hiukankaan hitaammilla t/div (Horizontal) nopeuksilla. 
Tämä on mahdollista koska X-E mallissa on paljon enemmän prosessointitehoa. Tämä prosessointiteho mahdollistaa myös aivan uuden tasoisen FFT analyysin josta hiukan myöhemmin.

Alla olevissa kolmessa kuvassa on kaikissa sama signaali. 10.63MHz taajuudella pulsseja joiden leveys on 25ns ja nousuaika noin 10ns. Kun skoopin aika asetus on 1ms/div on koko kuvaruudun alueella 14000000ns (14Msample) jolloin noita pulsseja on ruudulla yli 148000. Lyhyttä desimoitua välimuistia menettävät huomattavasti tarkkuuttaa tai peräti vain kuvadataa käyttävät jotka eivät pystyisi tuottamaan mitään järkevää mittausdataa tästä.

Kuva 4a.
Kuten havaitaan, mittaus "resoluutio" on 1ns.  1GSa/s näytteiden väli on 1ns eli sen tarkempaa ei voisi ollakaan. Toki nopeammilla t/div ajoilla tulee interpoloinnin myötä lisää resoluutiota. Tulos on todella hämmästyttävä tässä hintaluokassa. Rigol DS1000Z pysyy tässä kohden muutaman dekadin pääsä. Jos jako osa on 1mm tai 10m ollaan hiukan eri tontilla. Jostain sen kaltaisesta on kyse.

Kuva 4b.
Signaali siis näyttää tälle. Tässä on selkeästi jo sampleintervallia (1ns) lyhyempi intervalli mittauksissa. Hiukan sama juttu on tietenkin myös triggauksessa. Eihän siitä mitään tulisi jos triggauksen jälkeen signaali asemoitaisiin 1ns rasterilla. Samplevälit interpoloidaan 20ps rasterilla.

Kuva 4c.
Mittaukset tapahtuvat edelleenkin tuosta yläikkunassa näkyvästä koko datasta. Alaikkunassa vain esimerkki siitä kun signaalia on zoomattu kertoimella 1000 000. On hämmästyttävää että triggauskohta on edelleen lähes jitteritön - kuin kiveen hakattu. Tosin onhan tunnettua että Siglentin triggauslaatu on erinomainen kun puhutaaan näistä Siglent malleista joissa on käytössä täysiverinen digitaalinen triggaus jota ei edullisissa oskilloskoopeissa vielä ole kovinkaan kauan ollut. Perinteinen tapa on ollut analoginen jossa triggauspiireille otetaan signaali analogiselta etupäältä hiukan ennen AD muunninta ja siitä sitten muutaman "mutkan" kautta komparaattorille. Rohde&Schwartz sivuilta löytyy mainio artikkeli täysdigitaalisesta triggauksesta ja sen eduista.  Täysdigitaalisesta triggausjärjestelmästä hiukan lisää.

Seuraavassa kuvassa yksi pieni esimerkki FFT suorituskyvystä, joka on hämmästyttävän hyvä tässä hintaluokassa ja vähän ylemmissäkin.

Kuva 5a.
Kuvassa on ensin ajettu sisään AM moduloitu signaali jossa 455kHz kantoaato joka moduloitu ensin 100Hz siniaallolla ja sen jälkeen 120Hz siniaallolla. Molemmissa modulaatiosyvyys 20%. Jotta molemmat on saatu jäämään kuvaan on käytössä näytön persistence. (keltainen)
Tämän lisäksi käytössä on "Average" (32) jonka tuotos ovat nuo valkoiset pisteet kun modulaatio oli 120Hz. 20Hz päässä toisistaan olevat sivunauhat erottuvat toisistaan täysin.

Mikäli FFT käyttäisi esimerkiksi 16k sample ei näitä sivunauhoja voisi erottaa kantoaallosta lainkaan. Puhumattakaan jos FFT olisi vielä vähemmällä samplemäärällä, kuten usein halvoissa oskilloskoopeissa on ja varsinkin on ollut aiemmin, tyypillisesti luokkaa 1 - 2ksample. Nyt kun samplemäärä on 1M aletaan olla tasolla jolla erottelukykyä riittää hiukan vaativampiinkin tarkoituksiin. Luonnollisesti dynamiikka alue on varsin vaatimaton mikäli verrataan oikeisiin spektrianalysaattoreihin.

Luonnollisesti kun mennään ylemmille taajuuksille putoaa erottelukyky koska sama näytemäärä jakautuu nyt laajemmalle taajuusalueelle. On hyvä sisäistää FFT käyttäessä että se alkaa aina nollasta ja päättyy aina tajuuteen joka on puolet samplenopeudesta. Kyseisen esimerkkikuvan taajuusalue on 0 - 500kHz (effektiivinen samplenopeus 1MSa/s jolloin Nyquist taajuus on 500kHz)

Koska SDS1202X-E mallissa ei ole 50ohm sisäisiä tuloja on käytettävä ulkoista päätevastusta jotta voidaan käyttää dBm (teho) asteikkoa. Tätä varten uudemmissa FW versioissa, alkaen 5.1.3.13  on FFT asetuksissa mahdollisuus valita että käytössä on ulkoinen terminaattori. Ulkoisen terminaattorin impedanssin voi nyt vapaasti asetella.
Asettelualue 1ohm alkaen aina 1Mega ohm saakka. Nyt siis myös muut kuin pelkkä 50ohm on mahdollinen. On ehkä useita eri käyttöalueita joihin 50ohm ei sovellu. Onhan esim erilaisissa datasiirroissa tai audiopuoella vallan monenlaisia impedansseja käytössä. Tämä säätö kattaa ne kaikki kunhan vastaava päätevastus on käytettävissä oskilloskoopin tuloon.

Kuten aiemmin mainittu SDS1202X-E on hyvin pitkälle saman kaltainen tai peräti samanlainen kuin SDS1000X sekä SDS2000X toimintaperiaatteiden osalta. Sen vuoksi en tee erikseen joitain yleisluontoisia "kertomuksia" tälle mallille vaikka joissain yksityiskohdissa joitain eroja voi ollla..


Siglent SDS1000X ja 2000X muistin ja näytön toiminnasta
(SDS1202X-E noudattaa samaa periaatetta)

SDS1202X-E wfm/s - segment/s - wfm ja segment bufferi
Mukana taulukko jossa joitain todellisia mitattuja wfm/s nopeuksia

Oskilloskoopin valinnasta. Kaistaleveys ja näytteenottonopeus (samplenopeus) ym.

Tietoa digitaalisten oskilloskooppien alias ilmiöstä. (mukana esimerkkejä Siglentin osalta)

Jatkuvasti taustalla toimiva historia tallennus sekä nopea Sekvenssi tallennus
HUOM! Sekvenssi- ja historia tallennusta voi myös hyödyntää pitkaikaisiin "trendi" tallennuksiin.

Ominaisuuksien vertailua. Siglent SDS1000X - SDS1202X-E - Rigol DS1000Z

Ominaisuuksien vertailua 2. Siglent SDS1202X-E - SDS1104X-E - SDS1204X-E   vs  Rigol DS1000Z

--»  Ylös 

--»  Oskilloskoopit

--»  Etusivulle - Home