Valg av oscilloskop

Automasjon
1

Hei!
Jeg driver med feilsøking og testing av enheter som jeg selv utvikler, og jeg prøver å perfeksjonere dem. Nå vil jeg oppgradere mitt gamle analoge oscilloskop til et digitalt, med høyere båndbredde. Jeg vurderer Rigol 1202Z-E (200 MHz, 1 GSa/s), men jeg er fortsatt usikker på om jeg bør kjøpe det.

Min hovedoppgave er å sjekke signalintegritet og støy i strømforsyningskretser. For mitt bruk – bør jeg prioritere båndbredde eller snarere samplingsfrekvens?

2

For å måle strømforsyningsstøy og signalintegritet er samplingsfrekvens viktig, men båndbredde er ofte den avgjørende faktoren – så lenge samplingsfrekvensen er høy nok til å faktisk utnytte båndbredden.

Hva som betyr mest for ditt bruk

1. Båndbredde (BW): Viktigst for å se rask støy og transiente hendelser

I strømforsyningskretser ønsker du å se:

  • switching-ripple (100 kHz–2 MHz typisk, men kan være 4–20 MHz i moderne SMPS)

  • ringing og transienter rundt diode-/MOSFET-switching (10–100+ MHz)

  • layout-indusert EMI-støy (ofte 30–300 MHz)

For å se en transient troverdig bør oscilloskopets båndbredde være minst:

  • 3–5× den høyeste frekvenskomponenten du vil måle

Så om du vil analysere f.eks. 20–40 MHz ringing, trenger du 100–200 MHz båndbredde.

Derfor er 200 MHz et fornuftig nivå for strømforsyningsarbeid.


Samplingsfrekvens (Fs): Viktig for form og timing, men sekundær hvis du har nok

Regelen er:

  • For å troverdig gjengi en bølgeform trenger du 3–5× oversampling av høyeste interessanta frekvens.

  • For å i det hele tatt se den trenger du 2× (Nyquist).

For 200 MHz BW bør scope’et ha:

  • minst 1 GSa/s (gir 5× oversampling rundt 200 MHz begrensning)

Rigol 1202Z-E har:

  • 1 GSa/s på én kanal (250 MSa/s hvis begge er aktive)

Dette er akkurat nok for 200 MHz BW når du bruker én kanal. Om du ofte måler to kanaler samtidig med høy BW, blir det en begrensning.


Hva som betyr mest for strømforsyningsfeilsøking spesifikt

For måling av støy og transienter i SMPS, betyr typisk dette mer:

  1. Båndbredde nok til å se ringing og støy → høy prioritet

  2. God vertikal oppløsning (bits) → digitalstøy og små amplitudevariasjoner

  3. Lav egenstøy i frontenden → avgjørende for å se ripple ned i millivolt

  4. Høy samplingsfrekvens → men ”god nok” er nok

Du nevner signalintegritet og støy, ikke digital logikk eller protokoller, så ekstrem samplingsfrekvens (2–4 GSa/s) er ofte ikke nødvendig.

Konklusjon for ditt scenario

➡️ Prioriter båndbredde.
➡️ 1 GSa/s er tilstrekkelig, så lenge du kan bruke én kanal når du må ha maksimal oppløsning.

Rigol 1202Z-E er et godt valg for akkurat strømforsyningsfeilsøking.

Men hvis du vil ha enda bedre marginer:

Hvis du vil gjøre "high-end" power integrity-arbeid:

  • vurder 2 GSa/s–4 GSa/s modeller

  • vurder 300–500 MHz BW

  • vurder oscilloskop med 12–14 bits ADC (Siglent SDS2000X Plus / SDS800X HD, Rigol HDO-serien)