Information
68 06-2011 elektor
INFO & MARKT
PC-Oszilloskop
Neue Modellreihe PicoScope 3000 von Pico
Von Harry Baggen (Redaktion NL)
Der britische Messgeräte-Spezialist Pico
Technology hat die Mittelklasse seiner PC-
Oszilloskope runderneuert. Die Reihe PicoScope
3000 umfasst leistungsstarke, am USB-Bus
betriebene Oszilloskope, die sich durch hohe Sample-
Frequenzen und integrierte Signalgeneratoren
auszeichnen. Wir haben das PicoScope 3206B
unter die Lupe genommen.
Die Leistung und Flexibilität der PC-Oszilloskope (auch „USB-
Oszilloskope“ genannt) ist in den letzten Jahren sprunghaft
gestiegen. PC-Oszilloskope sind fast immer kostengünstiger
als klassische Geräte mit Display, darüber hinaus haben sie in
mancher Hinsicht die Nase vorn. Abgesehen vom PC besteht die
Hardware aus einem unscheinbaren Kästchen, während das Mess-
ergebnis in voller Größe auf dem PC-Bildschirm erscheint. Weil PC-
Oszilloskope auch zusammen mit Note- oder Netbooks einsatzfähig
sind, ist die galvanische Trennung vom 230-V-Stromnetz kein Prob-
lem. Andererseits haben auch die Klassiker unter den Oszilloskopen
ihre starken Seiten, sie kommen insbesondere bei hohen Sample-
Frequenzen zum Tragen. Die Stand-alone-Geräte können für extrem
hohe Arbeitsgeschwindigkeiten konstruiert werden, während PC-
Oszilloskope wegen der relativ langsamen USB-Datenübertragung
bei schnellen Aktivitäten benachteiligt sind. Der Geschwindigkeits-
engpass lässt sich umgehen, wenn im Messsystem genügend Hoch-
geschwindigkeitsspeicher verbaut wird. Die damit einhergehende
Komplexität der Hardware hat allerdings zur Folge, dass der Kos-
tenvorteil schrumpft.
PicoScope 3000
Pico Technology ist ein britisches Unternehmen, das sich auf die
Daten-Akquisition und Messtechnik in Verbindung mit dem PC spe-
zialisiert hat. Die Produktpalette der PC-Oszilloskope reicht vom Ein-
steiger-Modell für 150 € bis zum superschnellen System, das über
15.000 € kostet. Dazwischen liegt die absatzstarke Mittelklasse, die
unlängst eine Rundum-Modellpflege erfuhr. Der Reihe PicoScope
3000 gehören sechs PC-Zweikanal-Oszilloskope an, hier liegt die
Preisspanne zwischen 500 € und 1100 €. Bei allen Modellen die-
ser Reihe beträgt die maximale Sample-Frequenz 500 MSamples/s
(Megasamples pro Sekunde). Die Bandbreite hängt vom Modell
und Preis ab, 60 MHz, 100 MHz oder 200 MHz stehen zu Wahl. Alle
Modelle werden in einer A- und B-Version angeboten, der Unter-
schied liegt in der Art des integrierten Signalgenerators. Wäh-
rend die
A-Versionen
Signale mit
festen Signal-
formen liefern,
sind in den B-Versi-
onen so genannte AWG-
Signalgeneratoren eingebaut
(AWG=Arbitrary Waveform Generator). AWG-Signalgeneratoren kön-
nen beliebige, vom Benutzer gestaltbare Signalformen erzeugen.
Alle Modelle verfügen über interne Pufferspeicher, die Kapazitäten
liegen modellabhängig zwischen 4 MSamples und 128 MSamples.
Für unsere Begutachtung überließ uns Pico das Flaggschiff der Pico-
Scope-Reihe 3000, das PicoScope 3206B.
Hardware
Verständlich, dass wir uns erlaubt haben, das Gehäuse des
PicoScope 3206B zu öffnen, um das Innenleben zu inspizieren
(Bild 1). Der erste Blick fiel auf die perfekt abgeschirmten Ein-
gangsstufen, der zweite Blick auf den FPGA Spartan-6 von Xilinx.
Der FPGA verarbeitet die digitalisierten Messsignale, außerdem
generiert er die Daten für die Signale, die das Gerät als Signalge-
nerator liefert. Die Sample-Daten legt der FPGA in einem DDR3-
Speicherchip ab, der als Messdaten-Puffer dient. Ein 8-bit-A/D-
Wandler ADS5010 digitalisiert die Eingangssignale beider Kanäle.
Dieser ADC-Typ ist für vier Kanäle ausgelegt, bei Einkanal-Betrieb
kann er aus dem Eingangssignal bis zu 1000 MSamples/s gene-
rieren. Im PicoScope 3206B wird nur die halbe Leistung genutzt,
vermutlich weil mit der Wandlerrate auch der Strombedarf sinkt.
Der Gerätebetrieb am USB-Port ist ohne externe Energiequelle
nur bei niedriger Stromaufnahme möglich. Die vom FPGA in der