Журнал «Компьютерра» N 29 от 15 августа 2006 года

ОПЫТЫ: Просто осциллограф. Часть 2

Автор: Валерий Яценков

Напомню, что в первой части статьи («КТ» #647-648) говорилось о цифровом USB-осциллографе отечественного производства и его программной оболочке. Второй прибор, USBscope50, с которым я вас сейчас познакомлю, официально не продается в России и стоит на порядок больше отечественного. Если бы не германский дилер Фридель Хакер (Friedel Hacker), который помог мне получить образец изделия для тестирования, этот обзор не увидел бы свет [История борьбы за доставку образца в Россию стоит отдельной статьи и перекликается с перипетиями, описанными Евгением Козловским в «КТ» #644. Но в моем случае сервис DHL оказался спасительным].

На самом деле, это и другие аналогичные устройства разработала и производит английская фирма Elan Digital Systems. Частное предприятие Hacker-Daten Technik обладает правами на продажи в Восточной Европе, включая (пока теоретически) Россию. Разумеется, прибор можно приобрести непосредственно у Фриделя, если вы оплатите покупку и доставку банковским переводом [Карточные платежи из России не принимаются]. Но сначала посмотрим, что же вы получите за 296 евро (минимальная комплектация). Стандартная поставка включает в себя собственно прибор, маленький и симпатичный, небольшой удлинительный USB-кабель и диск, содержащий программную оболочку и описание на английском языке. Щуп в комплекте не поставляется, что само по себе выглядит претензией на определенный уровень. Вероятно, подразумевается, что потребитель, избравший USBscope50, знает толк в аксессуарах измерительной техники и может их приобрести отдельно. Осциллограф оснащен специальным выходом для настройки компенсации щупа. Дело в том, что несогласованный щуп с выносным делителем 1:10 вносит искажения в форму входного сигнала. Эталонный прямоугольный сигнал позволяет настроить щуп по минимуму искажений, видимых в окне программы на мониторе компьютера.

USBscope50 и USB-осциллограф Сергея Малыка при всей схожести назначения имеют существенные, скажу больше - концептуальные различия в реализации как аппаратной части, так и программной оболочки. Именно по этой причине мы посвятили каждому из них отдельную публикацию. Если украино-российское устройство позиционируется как прибор начального уровня, то английское ближе к уровню среднему. У него заметно лучше базовые характеристики: частота дискретизации 50 МГц против 200 кГц, диапазон входных напряжений ±30 В против ±20 В, предусмотрена электрическая развязка до 300 В по общему проводу с компьютером. Это актуально, если вы не хотите случайно сжечь материнскую плату своего компьютера или объект измерений [Все тестируемые устройства я подключаю только через недорогой китайский хаб, что и вам советую]. Кроме того, развязка измерительной части по общему проводу снижает наводки от компьютерного источника питания. С другой стороны, в USB-осциллографе используется 10-разрядный АЦП, где старший разряд является знаковым, а младший игнорируется в силу некоторых особенностей конструкции. То есть имеем честные восемь рабочих разрядов. АЦП в USBscope50 заявлен как 8-разрядный, но мне так и не удалось выяснить, эта разрядность эффективная или нет? Если нет, то с вычетом знакового разряда USBscope50 проигрывает по разрядности преобразователя.

Осциллограф USBscope50 одноканальный, но допускает каскадирование до четырех каналов (большее число не поддерживается программой). Каскадирование производится довольно забавно: в специальную колодочку расширения вставляются переходники с длинными выводами, пронзающими разъем насквозь, и на них нанизываются другие аналогичные приборы. Друг с другом они сцепляются защелками на корпусе. Получившиеся четыре канала могут работать как независимо, так и синхронизироваться по сигналу на любом из них. Каждый прибор имеет свой уникальный ID, по которому распознаются каналы. Оригинальное решение, позволяющее нарастить канальность по мере надобности. Увы, синхронизация производится только по входному сигналу. Отдельный вход для синхроимпульсов не предусмотрен.

К качеству изготовления USBscope50 претензий нет. Хорошее впечатление производит многослойная печатная плата, с двух сторон набитая компонентами, с соблюдением всех требований по экранированию и развязкам. Наши ребята тоже научились делать неплохие платы, но досадные мелочи типа заусенцев на литых деталях корпуса, пропиленных напильником пазов и наплывов термоклея красноречиво говорят, что за культуру производства нужно бороться не меньше, чем за снижение себестоимости. Увы, это отдельная больная тема - как сделать электронное изделие мирового уровня, имеющее ограниченный спрос [Явно не сотни тысяч - для серийного производства не очень много], и при этом не превысить планку покупательной способности отечественного потребителя.

С другой стороны, USB-осциллограф (ну придумайте же вы ему, наконец, торговую марку!) наделен такой функциональностью, что, приобретая его, вы убиваете не только двух зайцев, а вообще все, что шевелится в пределах досягаемости. Помните: самописец, анализатор протоколов, логический анализатор и генератор?.. Разработчики USBscope50 пошли другим путем и предлагают купить самостоятельные приборы. Однако ни логического анализатора, ни логического генератора, ни самописца среди них нет. Ладно, это другая бизнес-модель, и, в общем-то, пока для других стран, но почему в функциональный набор программной оболочки USBscope50 не ввели регистратор длительных процессов (самописец) - категорически не понимаю! Ведь это именно тот случай, когда можно полностью использовать преимущества компьютера, оснащенного емким накопителем информации, перед обычным осциллографом. Вот так, незаметно, мы перешли от разговора о железе к обсуждению функций программы, которая должна максимально эксплуатировать возможности аппаратной части.

Я всегда сдержанно относился к идее использования скинов для оформления интерфейса. Разработчики, способные разумно и со вкусом использовать безграничные оформительские возможности сменных «шкурок», встречаются нечасто. Наверное, многим приходилось видеть невероятные загогулины, которыми три-четыре года назад азиатские программисты оснащали свои оболочки для сканеров, принтеров и прочих прикладных изделий. Как правило, обрастая красивостями, интерфейс таких программ напрочь теряет интуитивную понятность. Разработчикам оболочки для USBscope50 удалось остановиться вовремя. Или почти вовремя…

В исходном состоянии окно программы выглядит даже стильно. Воспользовавшись кнопкой для смены цвета панели, можно получить вполне кислотный Barbie-style, что для серьезного прибора выглядит даже странно. Если на программу возлагаются некоторые функции по визуальной имитации реально существующего измерительного прибора, то хотелось бы видеть функциональную схожесть органов управления с этим прибором. Во всяком случае, осциллограф - по сути своей прибор серьезный и консервативный. Не могу вспомнить, когда я в последний раз встречал бытовой или измерительный прибор с ползунковыми резисторами. Сочетание двух горизонтальных движков и одного вертикального на панели осциллографа плохо сочетается с интуитивным восприятием - никаких аналогий из жизни. Аккуратность проработки механизма верньеров могла бы быть лучше. Виртуальные рукоятки можно вращать движением мышки, при этом наблюдается неприятное, отвлекающее мерцание шкалы. Предусмотрена возможность точной настройки некоторых параметров при помощи стандартных линеек Windows, но они ужаты до неудобных размеров. Вот когда я вспомнил пресловутые «крутилки», которые Сергей Малык специально разработал для интерфейса USB-осциллографа. Его верньеры вращаются плавно не только от курсора мыши, но и от колесика и от стрелок клавиатуры. Что касается цвета экрана и лучей развертки, то было бы неплохо иметь в USBscope50 возможность настройки того и другого.

Впервые я столкнулся с ситуацией, когда разработчик и продавец не афишируют возможности своего продукта. Оболочка USBscope50 оснащена традиционным для программ такого рода математическим аппаратом, позволяющим обрабатывать сигнал - например, вычислять его спектр или накладывать фильтры. Теперь представьте: с прибором поставляется руководство годичной давности (20.07.2005), и в нем ни слова не сказано о математических функциях. Скриншоты на иллюстрациях показывают нам интерфейс версии 1.0.0, где эти функции напрочь отсутствуют. Более того, математические функции цифровой обработки сигнала не упомянуты даже в «самохвалке» на сайте. Зато каков сюрприз при первом запуске программы! Как говорится, гораздо лучший мех за те же деньги. Если нажать на кнопку помощи, откроется старый мануал, где эти функции не описаны. Пришлось разбираться почти наугад, по аналогии с осциллографом Сергея Малыка. Мне достался прибор с версией оболочки 1.0.7, под которую, видимо, еще не готово руководство. Во всяком случае, на момент написания статьи его не обнародовали, а дилер продает то, что предоставил поставщик. Впрочем, если учесть, что изделие производится только год, а мануал уже менялся четыре раза, задержку с новой редакцией можно простить. В целом документ написан хоть и более официально, чем у Сергея, но тоже в достаточно вольном стиле.

Теперь о сохранении результатов измерений. Данные сохраняются только в виде простого текстового файла, возможность сохранить скриншот осциллограммы или буфер длительных измерений, увы, отсутствует. Очень жаль. Иногда бывает удобно сохранить буферы нескольких измерений и считывать их потом для сравнения или курсорных измерений. Это еще одна функция, которая естественным образом реализуется в компьютерном цифровом осциллографе. Оболочку можно обновлять, скачивая новую версию с сайта производителя или дилеров. Будем надеяться, что в следующих версиях функция сохранения данных будет расширена.

Откровенно говоря, когда я задумывал написать эту статью в двух частях, то полагал ее заключительный абзац вполне предсказуемым. Дескать, вот недорогая отечественная разработка, а вот - импортная, круче и дороже. Уровень разный, но и цена разная, чего вы хотели? Выбирайте, что больше нравится. Но, как видите, картина получилась не столь однозначная. С одной стороны, USBscope50 имеет лучшие технические характеристики; его схема и конструктивное исполнение реализованы более профессионально. У него, наконец, дизайн лучше. С другой - USB-осциллограф кладет конкурента на обе лопатки широкой функциональностью аппаратной и программной составляющих [Бывает, что одновременно с осциллографом реализуются даже омметры и амперметры. Мне встречалась реклама «До 40 цифровых приборов в одном корпусе!». Такой подход, противоположный зарубежному «одна функция - один прибор», заслуживает отдельного разговора. На мой взгляд, это отражение реалий российского рынка]. Оболочка, написанная Сергеем, мне нравится больше (жаль, нельзя подключить к ней английский прибор!). Поэтому вместо итога рискну высказать предположение. Мне кажется, если Сергей Малык разработает обещанный USB-осциллограф с частотой дискретизации 50-100 МГц и сохранит в нем имеющуюся функциональность, а также подчистит недочеты оболочки, и если производители дополнительно поработают над конструкцией и нюансами товарного качества, то мы получим вполне достойную альтернативу целому букету импортных приборов. Причем по цене, меньшей в несколько раз, если не на порядок.

Мы будем только рады.