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電子工作関連(組み込みシステム、アマチュア無線、測定器自作など)の商品に関して、紹介と補足説明をします。

Siglent SDS2000X Series Digital Oscilloscope(SDS2074X/SDS2104X/SDS2204XSDS2304X) Review

2016-10-20 06:14:50 | オシロスコープ

Siglent SDS2000X Series Digital Oscilloscope(SDS2074X/SDS2104X/SDS2204XSDS2304X) Review

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www.shop-online.jp/ElectronicsDIY5/

出品リストにない場合も原則的にはすべてのモデルをオプションを含め、お取り扱いは可能です。お問い合わせください。

 

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SDS2000X_firmware_Update
http://www.siglent.com/ENs/prodcut-gjjrj.aspx?id=1243&tid=1&T=2

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Siglent SDS2304X 300MHz/4CH Super Phosphor Oscilloscope(Maximum Sampling 2GSa/s ,Memory 140Mpts )

http://www.shop-online.jp/ElectronicsDIY5/index.php?body=spec&product_id=1171198&category_id=156341&PHPSESSID=fb0f80fac5c3b750a088f0c0dda0d7ab

Siglent SDS2074X/4CH 70MHz Super Phosphor Oscilloscope(Maximum Sampling 2GSa/s ,Memory 140Mpts )

Siglent SDS2104X/4CH 100MHz Super Phosphor Oscilloscope(Maximum Sampling 2GSa/s ,Memory 140Mpts )

Siglent SDS2204X/4CH 200MHz Super Phosphor Oscilloscope(Maximum Sampling 2GSa/s ,Memory 140Mpts )

もお取り扱い可能です。希望のオプションと合わせ、お問合せください。

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出品リストにない場合も原則的にはすべてのモデルをオプションを含め、お取り扱いは可能です。お問い合わせください。

(新モデル)Siglent SDS2000X Series/4CH Super Phosphor Oscilloscope(Maximum Sampling 2GSa/s ,Memory 140Mpts )

Acquisition Normal(Normal Samplimg)/Actual Refresh Rate 58000wfm/s(Refresh Rate depends on the situation up to 140000wfm/s)

Sequence Mode/Refresh Rate 142800wfm/s(Refresh Rate depends on the situation up to 500000wfm/s)

SDG2122X(外部基準動作)Sweep信号 1-101MHz Sinewave 200mVp-p(50ohm load)sweep time 1ms/SDS2304X Acquisition Normal(Normal sampling)Memory Depth 140MB

(EasyScopeXから取り込み、拡大表示)

SDG2122X(外部基準動作)Sweep信号 1-101MHz Sinewave 200mVp-p(50ohm load)sweep time 50ms/SDS2304X Acquisition Normal(Normal sampling)Memory Depth 140MB

(EasyScopeXから取り込み、拡大表示)

SDG2122X(外部基準動作)Sweep信号 1-101MHz Sinewave 200mVp-p(50ohm load)sweep time 200ms/SDS2304X Acquisition Normal(Normal sampling)Memory Depth 140MB

(USB Flash Memory BMP fileとして save後、JPEG変換/これが実際のオリジナルサイズで画質もoriginalに近いです)

SDS2304Xを例にSDS2000X seriesのことを説明してみたいと思います。基本的な仕様は下記のサイトから、User's manualなどを参照してください。

Siglent website

http://www.siglent.com/ENs/pdxx.aspx?id=1243&tid=1&T=2

英語でですが、ビデオで特徴を紹介しています。

SDS2000X Super Phosphor Oscilloscope

https://www.youtube.com/watch?v=encIyO1ohS0

Inside the 300 MHz Siglent SDS2000X oscilloscope

https://www.youtube.com/watch?v=fpmWzIEm4Dk

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SDS2000X seriesは、2015年 12月にリリースされた新しいMixed Signal Oscilloscopeです。最大サンプリング周波数は、2Gsa/sのモデルで、メモリ長も140MBを搭載し、time baseを時間拡張してもそうそう、sampling rateが落ちることはありません。SDS2000X seriesは、4チャンネルモデルで、下位の機種としては、RIGOL MSO1000Z seriesを購入するか、上位機種として、MSO4000 seriesを購入するか、考える場合、4CHモデルとしては、その中間に位置するモデルになります。直接的には、SDS2000 seriesの後継機種であり、第2世代の2000 seriesに位置付けられる機種です。Digital Channelsは、16CH対応となりました。当方では、SDS2304X本体と、Logic Probe SPL2016/MSO software SDS-2000X-16LA/アナログチャンネル デコードオプション SDS-2000X-DC/25MHz Arb/Signal Generator SDS-2000X-FGの4つのオプション付加で、動作検証をしています。70 MHz, 100 MHz, 200 MHz and 300 MHzの各モデルがあります。SDS2000X seriesの特徴は、segemented memoryとrecord機能を融合した点にあると思っています。Acquisition Normal(Normal sampling)でも、9%ほどは、display refreshを停止するtimeがありますが、これが総合的には不利益にはなっていません。また、Sequence modeは、SDS1000X seriesで説明したように、Normal samplingからのdisplay refresh停止時間の増加は、SDS2000X seriesでは特に30%に減じる程度ですので、samplingして、recordにアクセスして、解析する手法で、かなり、有効に信号解析ができるようになっています。Siglent独自の手法で、とても、工夫されていると思います。Sequence modeは、trigger normalだけの動作で、auto,single動作はしないようになっていますので、glitchをsearchする場合は、pulse triggerで、pulse widthを50nsなどに自分でトリガー条件を変えて、測定するような使用方法になります。

SIGLENT’s SDS2000X Series Super Phosphor Oscilloscopes are available in bandwidths of 70 MHz, 100 MHz, 200 MHz and 300 MHz, maximum sample rate of 2 GSa/s, and come with a maximum record length of 140 Mpts. The most commonly used functions can be accessed with its user-friendly one-button design.
The SDS2000X series employs a new generation of SPO technology. It has an innovative digital trigger system with high sensitivity and low jitter, and a maximum waveform capture rate of 140,000 wfm/s (normal mode), up to 500,000 wfm/s (sequence mode). It also employs the common 256-level intensity grading display function but also a color temperature display mode. The trigger system supports multiple powerful triggering modes including serial bus triggering, History waveform recording and sequence acquisition allow for extended waveform records to be captured, stored, and analyzed. An impressive array of measurement and math capabilities, options for a built-in 25 MHz arbitrary waveform generator, 16 digital channels (MSO), as well as serial decoding are also features of the SDS2000X.

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基本的には、デジタルオシロとしての動作仕様は、SDS1000X seriesと同様ですので、SDS1000X seriesのレビューも参考にしてください。だいたいにおいて、実際のrefresh rateは、SDS1000X seriesの3-5倍ほどになります。当方が間違っていなければ、Acqusition Normalでも、samplingだけを行う時間と、display refresh rateを反映するtrigger outを行う時間帯があります。ですので、いつも、一定のrefresh rateではありませんので、trigger outでrefresh rateを計測する場合、マルチメーターとかでは、測定できません。Historyを押して、Segments Setをして、通常計測しながら、segmented memoryにrecordする機能のためにある一定時間のtrigger outが停止すると考えられるのは、SDS1000X seriesと同じですが、その割合は、SDS1000X seriesが、12%(例6ms/40ms)なのに対し、SDS2000X seriesでは、9%(例3.2ms/36.8ms)にreduceされています。すでに、SDS1000X seriesでも、どういう設定でも、refresh rate自体は、8000wfm/s以下にそうそう、落ちませんので、実際、SDS2000X seriesで、35000wfm/sになっても、その波形更新の早さはそうは実感できないぐらいで、SDS1000X seriesが今では、memory depthを深くすれば、Sequence modeでも、80000frames 設定ができる場合があるので、1000X seriesのほうが、かなり、基本仕様が2000X seriesに近づいていると言えます。Sequence modeでのsamplingだけを行ういわゆる、dead timeは、SDS1000X seriesでは、変化があり、62%のdead timeがあるのが普通ですが、SDS2000X seriesでは、30%程度のdead timeで、70%程度は、Segements Setで常時、80000farames設定ができ、4-5倍程度のrefresh rate(recordするrecord samplingの)で、動作が可能です。recordに有効なTrigger Normal(Auto設定はできなくしています)だけで動作し、segemented memoryへsamplingして、Historyを押して、playbackできるなどはSDS1000X seriesと同じです。このSequence modeは、動作中は、persistをかけることができますので、異常信号は、SDS2000X seriesでは、より検出できる可能性があると思われます。

Sequence Modeは、ある設定では、実際にdeclareされている500000wfm/sを実現しています。2usごとにsegmented memoryへ書き込みを行っています。



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I'd like to check the performance of SDS2304X w/some options like Arbitarry Signal Generator etc.

I hope you also see the review of SDS1000X series.As the function of the digital oscilloscope,SDS2000X series are a kind of upgrade version of SDS1000X series.The actual refresh rate is almost 3 times as SDS1000X series.As you see the pics,SDS2000X series are 4Ch Models with the logic port(digital 16Ch). This model is not cheap for the hobbyists,so I recommend you purchase 70MHz model SDS2074X with the logic probe at first,then if you think ,you need the decode options,you can purchase them later.

I checked first whether EasyScopeX and Easywave work properly or not.Seemingly no problem.
I sent the arbitrary waveform squarewave 100kHz to the oscilloscope through USB succesfully.

EasyWave


EasyScopeX

Virtual Panel

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SDS-2000X-DC(IIC, SPI, UART/RS232, CAN, LIN decoding package /Optional)

アナログ入力を使用してのSerial(I2C,SPI,UART,CAN,LIN)トリガーは標準装備です。ですので、SDS1000X series同様、特殊トリガーをかけること自体は、標準で可能です。Decodeのほうは、オプションを購入する必要があります。

I2C Decode:Trigger Setting Start

I2C Decode:Trigger Setting:Address trigger

continuousの場合は、address triggerで、0x6Eを見つけ出す必要がある場合があります。たとえば、ARMとFM moduleで、FM選局をリモコンで行う場合は、一連のlogic動作は自動で開始、停止しますので、PC-Based Logic Analyzerである、Saleae Logic Analyzerでも簡単にTiming解析、Protocol解析ができますが、continuous動作で、あるaddressを見るには、特殊トリガーをかけることができるほうが有用です。

結果は、Saleae Logic Analyzerと同様の結果で両者とも問題ないと思います。

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SPI Decode(アナログチャンネル)

SPIは測定するgadgetにより、decodeが可能かはかなり、左右されると思います。CS設定は、~CS/CS/CS timeout,Bit Order MSB/LSB selectが可能です。


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(Logic probe:SPL2016 for SDS2000X series/16-channels/500MSa/s /Optional)


(MSO function software for SDS2000X oscilloscope /Optional)

デジタル 16Chの使用自体は、Logic Probe(SPL2016)を購入すれば、timing analysisが可能になります。Logic probeを購入するならば、デジタルチャンネル用のdecode optionを同時に購入したほうが、protocol analysisもできていいかと思います。

Logic Probe(SPL2016)とMSO function software for SDS2000X oscilloscopeを使用して、I2Cで、動作確認を行いました。Trigger Conditionは、STARTを選択しました。

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SSG sinewave 300MHz,-10dBm(200mVp-p,50ohm load)をSDS2304Xの入力インピーダンスを50ohm入力に切り替え、測定しました。

Measured SSG Sinewave 300.000000MHz -10dBm

(SDS2304Xの3dB帯域)

141mVp-p(50ohm loadに減衰するのは約337MHzでした。

3dB bandwidth of SDS2304X is around 337MHz

 

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(Arbitrary Waveform Generator/Optional)

25MHz Arbitrary Waveform Generatorは、オプションです。1チャンネルのみで、Sine/Square/Rump/Pulse/Arbなどの出力機能があります。Sweep機能はありません。高調波は、第2、第3高調波は、60dB以下で問題はありません。通常の電子工作では特に問題はないと思います。

25MHz Arb/Signal Generator Sinewave 10.0MHz 400mVp-p(50ohm load)/Sequence Mode で8usごとのdata acquisitionでRefresh Rateが125000wfm/sであることがわかります

出力インピーダンスは、Hi-Zと50Ωが選択可能です。

AG 25MHz SINE(サイン波 最大出力周波数 25MHz 最大出力 3Vp-p/50ΩLoad:::6Vp-p/High-Z) 50Ω選択

AG 10MHz SQUARE(方形波 最大出力周波数 10MHz 最大出力 3Vp-p/50ΩLoad:::6Vp-p/High-Z) 50Ω選択

AG 10MHz RAMP(ランプ波 最大出力周波数 300kHz 最大出力 3Vp-p/50ΩLoad:::6Vp-p/High-Z) 50Ω選択

AG 10MHz PULSE(パルス波 最大出力周波数 10MHz 最大出力 3Vp-p/50ΩLoad:::6Vp-p/High-Z) 50Ω選択

AG DC(DC 最大出力 3Vp-p/50ΩLoad:::6Vp-p/High-Z) Hi-Z選択 Reference機能併用

AG Noise(ホワイトノイズ 最大出力 225mVp-p(stdev)/50ΩLoad:::450mVp-p/High-Z) 50Ω選択

Spectrum analyzerでのnoise floor levelは、最大値-20dBm相当です。帯域は30MHz -3dBほどで、HF帯のたとえば、7MHz BPF 100kHz,-6dBを測定するために6.9MHz-7.3MHzの範囲に設定して、BPF帯域測定に利用することなどの使用は可能です。

EasyScopeXをUSB接続、EasyWaveをLAN接続をして、同時に使用が可能です。

AG Arbitrary Waveform Standard Waveform Drawing by EasyWave

Sinewave 5MHz 400mVp-p(50ohm load)

AG Arbitrary Waveform Standard Waveform Drawingby EasyWave

RAMP 1Hz 400mVp-p(50ohm load)

AG 25MHz SINE(サイン波 25MHz 出力 400mVp-p High-Z) High-Z選択

FFT Vrms表示 SDS2000X seriesでは、Vrms表示も表示設定が適切に設定可能です(Split表示)

AG 25MHz SINE(サイン波 25MHz 出力 400mVp-p 50ohm load) 50Ω選択

FFT dBV表示(Non Split表示)

SDS2000X seriesでは、FFT測定併用でも、sequence modeが使用可能で、refresh rate 128500wfm/sを保っています。

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FFT 機能でのレベル測定は、Vrms(mVrms)とdBVrmsで表示できます。SSG 50ohm出力からの測定では、SDS2000X の入力インピーダンスを50ohmに切り替えて行います。300kHz sinewave -10dBmでの測定結果を示します。それぞれ、その変換レベルは、70.9mVrms(200mVp-p) および -23dBVrms相当です。いずれも、オシロ 50ohm入力選択で相応のほぼ正確な測定値を表示するようになっています。

Vrms(mVrms) 表示

 dBVrms表示

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Decodingは、現在は、Hexadecimal/ASCII/Binary/Decimalに対応しています。address triggerは、hexで指定です。(OWONは、decimalで指定)

Digital Channel D0 D1を使用して、I2C trigger setting(Condition 7bit & data/address trigger 0x6e)で、hex選択

Hexadecimal

6Eでaddress,Hでhexであることを記述するように変更されました。DATAが長くて表示が切れる場合は、一旦、すべてのdataが取り込まれるtime baseにしてから、拡張して、この場合は、13Aまで確認できますので、問題はありません。

advanced triggerは標準装備なので、address triggerはhex 6Eでかけて、あとのdataは自分でbinaryを読むのはちょっと大変です。data teriggerも問題ないのは確認しています。たとえば、25H(00100101/LLHLLHLH)でtriggerをかけることができます。やはり、decoding optionは素直に購入するほうがいいと思います。hexでしか、直接はdecodeできませんでしたが、それでも、自分でconvertすればいい(もしくは、on-lineのconverter)だけでしたが、ふつうに、Binary,Decimal,Hex,ASCIIに対応したのはいいことだと思います。

あとは、単にconvertが正常なのを示します。

Decimal

Binary

ASCII

記録について

上の画像などは、EasyScopeXで、clipboardにcopyして、JPGにして、保存したものです。

SDS2000X display右下に"Print"という青い丸いボタンがありますが、USB flash memoryを挿しておいて、このボタンを押すと、BMP fileとして、Screen Printができます。それをJPG変換すると下記のようになります。便利な機能です。

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Firmware Update(2016 04/11)

http://siglentamerica.com/prodcut-gjjrj.aspx?id=1488&tid=1&T=2

上記より、DLして、Updateして下さい。

当 方でも、Updateして、検証を致しました。このFirmware Updateは、かなり重要なFeatureが変更されていますので、かならず、Updateしてください。まず、sequence mode frame数設定で、universal ボタンを押すと、keypadがポップアップして、maxや、数値設定できるようになりました。20000-40000とかの中程度のFrame数設定の ためには、このkeypad入力が有用です。

下 記は、Sweep信号、1-100MHz -10dBm/sweep time 30ms(SDS2304X 50ohm 入力)をSequence mode(Frame 20000)で測定した様子です。Single TriggerでSTOPさせて、Screen Printした画像です。

Wave Generatorもこのkeypadを使用でき、周波数は10.000000MHzまで1Hz台まで微調整できるようになりました。wave generator自体の周波数安定度は、OWON同様、安定後、5x10E7相当です。

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(sequence modeの変更点)

新しいFirmwareにupdateされてから、Sequence modeでの波形表示方法が改善されていることに気が付きました。Sequence modeで動作中は、その取り込んだ波形群をprocessingと表示されている間にその取り込み波形のたぶん、すべてをpersistして、波形表示するように変更されています。異常波形が見えたというだけでいいならば、normal triggerで使えばいいのですが、異常波形が出た時、そのまま、RUN/STOPボタンを押して、STOPさせると、最後のsegmented memoryの波形記録だけの単波形に表示が切り替わってしまい、USB Flash Memoryにそのpersist波形を記録できません。これを避ける方法がありました。

まず、普通にSequence modeで、Normal Triggerで動作させておいて、一旦、Sequence modeをoffにします。それから、triggerをsingleに変更します。その上で、再度、Sequence modeをonにすると、波形取り込みと、proccesingが終了すると、displayのpersist波形を保持したまま、STOPします。(Historyをこの過程で使用すると、single選択でもpersist波形で停止しなくなりますので、使わないようにすることが必要です)下記のような表示をUSB Flash MemoryにPrintを押して、記録することが可能です。あとは、singleボタンを押すと同じことができます。(再度、singleボタンを押して、processingしている間は波形表示がなく、終了時に下記のような波形表示で停止、記録がこのように可能です。これで、かなり、Sequence modeもより、有用になったかと思います。

Sequence modeは、trigger normalか、singleでのみ動作するわけですが、有効なのは、たとえば、基本波 sinewave 5MHzになにか、異常な信号が重畳していると考えられる場合、まず、基本波でtriggerがかかる条件を下記のようにまず、探します。

それから、pulse trigger で、98.0nsにtrigger条件を設定変更して、基本波をtrigger条件からはずして、trigger normalで異常信号にtriggerがかかることを期待する場合などに有効です。(ときどきは、基本波でtriggerがかかるが、その頻度は少なくなる)普通は、BEFで正常信号をeliminateしないとtriggerのほとんどは、正常信号でtriggerがかかってしまうので、BEF併用で使うのがいいかとは思います。

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