Осциллограф-приставка Hantek 6022BE для радиолюбителя

Всем привет!
Небольшой обзор на осциллограф USB-приставку от Hantek.
Модель 6022BE на два канала с полосой 20МГц (до 48 Мвыб./с), и с поддержкой USB-OTG.
Осциллографом можно пользоваться как в качестве USB приставки для компьютера, так и в качестве портативного осциллографа (для смартфона/планшета на Android), что очень удобно.
Под катом описание, небольшое рассуждение об особенностях (ограничениях) модели и ссылки на программное обеспечение.


Итак, герой сегодняшнего обзора — USB осциллограф Hantek 6022BE PC Based Digital Storage Oscilloscope (DSO) with 20MHz Bandwidth 48MSa/s

Это весьма бюджетная модель двухканального 20МГц-ового осциллографа-USB-приставки.

Выделю сразу несколько особенностей модели, которые могут повлиять на выбор:
1) Зависимость полосы пропускания от выбранного (текущего) значения вольт/деление.
2) Максимальный диапазон входящего сигнала без делителя от -4.5 до +4.5 вольта.
При превышении сигнал будет не просто обрезан, а перевернут и показан в отражении. Также есть индикация превышения сигнала на входе (светодиод).
С делителем 1:10 диапазон входящего сигнала от -35 до +35 вольт.
3) Отсутствует «закрытый вход» (AC coupling).
Т.е. постоянная составляющая всегда будет на входе.
На самом деле эта проблема устраняется самостоятельно ( дополнительно можно установить конденсатор на вход, на щуп).
4) Официальное программное обеспечение неудобное и ограниченое.
Но! Существует программное обеспечение от независимых разработчиков с расширенными функциями, в том числе для Android и Linux.
5) Отсутствует внешняя синхронизация. Объем памяти зависит от выбранного значения время/деление и не устанавливается вручную. Осциллограф измеряет сигнал, накапливает данные и отправляет пакет по USB. Вот время отправки могут быть «замирания» и пропуски измерений (пропуски триггеров).

Характеристики Hantek 6022BE

Комплект поставки:
1 * Oscilloscope
1 * USB Cable
1 * CD
2 * Probes
1 * User Manual (English)

Посылка, комплект, осциллограф.

Тут все как обычно. Получил почтой с треком, по времени почти 4 недели. Не быстро.
Размер коробки примерно 25 х 20 х 10 см

Масса почти 800 г.

Внутри коробка одна коробка, фирменная Hantek

Упаковка универсальная для нескольких моделей. Присутствует «птичка» напротив модели «Hantek 6022BE»

На коробке приведен перечень основных измерительных функций.

Комплект устройства на фотографии. Осциллограф в антистатическом пакете, комплект щупов также в отдельном пакете.

Присутствует диск и инструкция

В комплекте есть USB провод Y-типа для синхронизации и питания устройства.


Комплект щупов. Комплект хороший, два щупа с крючками, дополнительно есть цветные колечки для маркировки.

Осциллограф в пакете. Все серьезно))))

Внутри присутствуют пара пакетиков силикагеля.

Размеры примерно 20 х 10 х 3 см ( без учета резиновых накладок), масса около 300 г.

Наклейка с моделью и основными характеристиками.

Внешний вид Hantek 6022BE

Входы на панели. Слева пара BNC гнезд, это каналы CH1 и CH2 соответственно. справа контакты калибровочного генератора. Не забудьте выполнить калибровку щупов перед использованием!

BNC гнезда входных каналов. Слева от CH1 под наклейкой есть лампочка-индикатор (зеленое-красное) работы.

Калибровка и земля. На клеммы выводится тестовый сигнал встроенного генератора 1 кГц, с помощью которого и какой-то матери специальной отвертки из комплекта щупов можно произвести компенсацию для выравнивания сигнала.

Интерфейс USBXI(TM). Фирменный Хантековский. Я так и не использовал его. Он нужен для объединения нескольких приборов Hantek.

Резиновые накладки снимаются. Они нужны для защиты от ударов и вибраций при использовании осциллографа в качестве портативного. Я обычно их снимаю. Хотя и с ними тоже удобно — не скользит по столу.

Работа с осциллографам простая, доступна даже начинающим радиогубителям радиолюбителям.


Для начала скачайте программное обеспечение, драйверы и установите это все.
Установка драйверов не должно вызывать каких либо вопросов. Ссылки на ПО и драйверы есть в конце обзора.

Проверяем, что устройство установлено в системе.

Осциллограммы и скриншоты.

Программное обеспечение для осциллографа поддерживает операционные системы: Windows 7, Windows NT, Windows XP ,VISTA, альтернативные — еще и Android/Linux.
Рекомендую попробовать все доступные варианты ПО и выбрать удобное. Я использую альтернативную версию для Win, но в последнее время склоняюсь купить полную для Android (удобнее).
В ПО отмечу также доступную математику: Invert, Addition, Subtraction, Multiplication, Division
Еще из особенностей: ПО поддерживает функцию FFT (спектроанализатор). Но эта функция не везде доступна. Например, для Android она поддерживается только в платной версии ПО.
Еще отмечу поддержку одновременной работы нескольких DSO на одном компьютере. Фактически это расширяет количество подключаемых каналов. Конечно это имеет смысл при внешней синхронизации (которой нет в модели 6022BL).

Окно программы DSO6000. Ждет подключения.

Перед работой ждем небольшого прогрева, при необходимости выполняем калибровку


Осциллограмма источника постоянного напряжения 3.7В (литиевая батарейка). Небольшой дребезг сигнала — это наводки с моих рук


Осциллограмма ШИМ с внешнего аккумулятора под нагрузкой (5В 1А)

И под нагрузкой (5В 3А)

Оно же, играюсь разверткой

Кстати, софт имеет возможность распечатывать полученные изображения/захваты экрана. Есть возможность сохранения картинки сигнала в следующие форматы: текстовый, jpg/bmp, MS Excel/Word.

Для сравнения — осциллограммы не очень качественного внешнего аккумулятора под нагрузкой (выставляю разные токи 1-2-2.5А)



И еще одного. Здесь пульсации повыше.

Ну тут все просто. Пара внешних аккумуляторов вполне пригодная к использованию, а откровенно «китайский» отправляется на помойку питать неответственные устройства. Давно кстати хотел сравнить. Косвенно качество павербанков было заметно и по реальной/заявленной емкости.

Осциллограмма ШИМ фонарика (SP35, замерял на СИД XHP50).
Режим Low

Режим Medium

Режим High

Режим Turbo

В реальности это проявляется как полосы изображения при видеосъемке света фонарика. Чем больше полосит, тем хуже драйвер.

Примеры спектрограмм различных сигналов с мобильного приложения смартфона.
Сразу скажу, что можно скачать программу HScope и покрутить ее в Демо-режиме. Да и основное ПО работает в «Демо», то есть без подключенного устройства. Очень удобно.
На скриншоте как раз демо-режим.

Теперь подключаюсь к источнику сигнала и смотрю, как это выглядит на DSO6022BE. Для подключения использую копеечный адаптер для USB-Type C.

Скриншот этого же сигнала

Поаккуратнее с входным сигналом.
При превышении значения входного диапазона сигнал сначала обрезается (искажается). Обратите внимание на предупреждение Overscale.

Она же поближе

И совсем «перебор». На входе около щупа загорается красный светодиод.

И собственно говоря, один из скриншотов по работе — сигнал импульса от «больного» модуля. Вычислил, заменил на «здоровый», скриншотом отчитался)))))

Разобранный осциллограф

Фотография платы осциллографа и писание компонентов отсюда.

1. «Мозгами» является микроконтроллер Cypress cy7c68013a-100axc. Микроконтроллер на ядре 8051 с интерфейсом High-speed USB. В принципе, понятный выбор. Высокой скорости от процессора не нужно, т. к. вся обработка происходит на стороне компьютера, но нужен быстрый USB.
2. SN74LVC16245A — фронтенд логического анализатора. Обычный 16-разрядный буфер. (Прим. – не используется в модели 6022BE)
3. 24LC02BI – EEPROM на 2 kb, для хранения каких-либо настроек. Почему их две, непонятно.
4. AMS1117-3.3 – линейный стабилизатор питания на 3,3V.
5. Inout A0505S-2WR – преобразователь +5V в двуполярное напряжение 5V для питания аналогового фронтенда.
6. AD8065 – операционный усилитель с FET-входами и полосой частот 145 МГц.
7. EL5166 – широкополосный операционный усилитель фирмы Intersil (полоса при единичном усилении 1,4 ГГц).
8. 74HC4051 — 8-и канальный аналоговый мультиплексор/демультиплексор
9. Самая интересная микросхема, АЦП, скрыта под радиатором. Небольшой нагрев паяльником, и радиатор отклеился, а под ним оказалась AD9288 – 8-bit ADC, 2 канала по 100 MSa/s.

Теперь небольшое дополнение к данному описанию.
В модели Hantek 6022BL в отличие от 6022BE не распаяна микросхема, отвечающая за преобразование сигналов логического анализатора.
Выглядит это так (взято с Eevblog).

Там же на форуме обсуждаются пути улучшения и доработок осциллографа.
Например, экранированием входов.


Есть также варианты применения внешней гальванической развязки для USB (с форума Easyelectronics).

Небольшие рекомендации по измерениям и использованию Hantek 6022BE.

– в части гальванической развязки и при работе с источниками напряжения (более 100В относительно земли да и в других случая не помешает) используйте питание осциллографа от ноутбука или планшета, работающих от аккумулятора (без сетевого адаптера!!!). Если питания от смартфона не хватает — можно дополнительно использовать внешний аккумулятор (пауэрбанк).
– в части пределов измерения учитывайте, что не стоит превышать значение ±35В. При необходимости используйте делитель 1:10 на щупе или посмотрите другие варианты (щупы с большим делением, различные приставки вплоть до самодельных резистивных делителей).
– в части программного обеспечения рекомендую посмотреть сторонние программы, как более удобные и функциональные.

Выводы:

Осциллограф весьма и весьма неплохой в своей «нише возможностей».
Он не заменит профессиональные настольные осциллографы сразу по нескольким причинам. Но если ограничения модели DSO-6022BE вас не пугают, то он может стать удобным и полезным инструментом на каждый день.
А вот если вам нужен USB осциллограф с внешней синхронизацией и с развязкой по постоянному току (режимы AC/DC), тогда смотрите в сторону более старших моделей, например, DSO-6052BE или DSO-6082BE. Обратите внимание на модель iDSO-1070A, которая дополнительно имеет встроенный аккумулятор и Wi-Fi интерфейс, что значительно облегчает работу именно в качестве портативного осциллографа (до 70 МГц или 250 Мвыб./с)

Из плюсов отмечу малые габариты, алюминиевый небольшой корпус с резиновыми вставками, что крайне удобно для использования в качестве выездного/портативного измерительного прибора. А также большое количество информации, которая позволяет использовать данное устройство даже с минимальным опытом/знаниями.

Ну и конечно же, самый большой плюс – это цена. За примерно $50-$60 можно приобрести новый осциллограф на 2 канала и на 20 МГц.
Можно взять за те же деньги б/у на авито что-то вроде С1-68, если повезет, не сильно убитый. Тоже неплохой вариант. Но у С1-68 уже не будет возможности подключиться к компьютеру, записать сигнал, работать в связке с телефоном и т.п.

Лично я изучал информацию перед покупкой, читал форумы, знал об ограничениях входного диапазона напряжений и (обычно эту особенность указывают в качестве главного минуса всех USB приставок-осциллографов) об отсутствии гальванической развязки. Работы со слаботочкой в связке со смартфоном/планшетом, особенно в вариантах без розетки рядом/на выезде очень удобны. Особенно, когда не нужен навороченный осциллограф, а всего то требуется оценить сигнал/состояние устройства и сохранить осциллограмму.
В этом случае Hantek 6022BE показывает себя исключительно с лучшей стороны. Ну и изначально я планировал запитывать его от павербанка.

Дополнительная и полезная информация по теме обзора.

Выдержки из FAQ с российского сайта Hantek

1. Есть ли гальваническая развязка с USB портом?
USB осциллографы не имеют гальванической развязки с USB портом. Портативные и настольные тоже не имеют развязки с USB портом при подключении к компьютеру. Причина этому одна скорость передачи данных между прибором и компьютером составляет 240 Мбит/сек. Такую скорость «развязать» трансформатором никак нельзя. Оптическая же развязка на такой скорости будет стоить очень дорого. Однако, USB устройства просто необходимо развязать по земле во время измерения устройств подключенных в общей сети питания. Для этого есть несколько подходов.

Использовать ноутбук (нетбук). У него вообще нет контакта заземления, а импульсный БП гальванически развязан.
Использовать компьютер, который питается от ИБП отключенного от розетки.
Использовать отдельное устройство для гальванической «отвязки» USB устройств. Оно обеспечивает максимальную скорость 12Мбит/сек, но так как USB осциллографы обратно совместимы с USB 1.1, то они будут работать и на этой скорости, правда частота обновления сигнала на экране будет несколько кадров в секунду.
2. Каков максимальный уровень измеряемого сигнала?
Паспортное значение максимального уровня сигнала подаваемого на вход при измерении составляет 35В., т.е. при использовании аттенюатора в режиме 1Х не следует измерять сигнал, пик колебаний которого превышает 35В.
3. Какая защита стоит на входе?
На входе установлен защитный диод.
…
14. Устройство продолжает делать замеры, когда передает данные?
Нет. Осциллограф работает последовательно. Сначала заполняет буфер данными замеров, затем передает полученные данные по USB. Во время передачи замеры не ведутся, и триггер может быть пропущен.

N. Hantek, Voltcraft, Darkwire, Protek, Acetech — это одно и то же?
Да. Реальным производителем является QINGDAO Hantek Elelctronic Co. (http://www.hantek.com.cn) в г. Циндао, где располагается один из крупных промышленных центров КНР. Они позволяют некоторым вендорам перемаркировать свою продукцию в торговые марки самого вендора.

Ссылки на форумы и программное обеспечение.

OWON VDS1022I Quick Teardown vs Hantek 6022be на eevblog
Hantek 6022BE 20MHz USB DSO на eevblog

Форум RadioKot с темой Осциллографы, анализаторы и генераторы Hantek и немного про тестирование и коррекцию

Ссылка на страницу скачивания с официального российского сайта Hantek

Папка с ПО и инструкциями с официального Onedrive.live. Кстати софт есть на всю продукцию в этой папке

Страница альтернативного ПО для Android HScope от Мартина Лорена, и она же HScope на маркете. Полная версия платная.
Небольшой обзор модели 6022BE

Большой обзор на Geektimes модели 6022BL (c логическим анализатором)

Документация на русском языке
Базовые сведения по эксплуатации USB осциллографов Hantek
Как правильно и безопасно проводить измерения
Руководство по эксплуатации комплекта щупов для осциллографов (характеристики и компенсация)
Руководство пользователя USB-осциллографов DSO-6022BE, DSO-6022BL
Драйвер для DSO-6022
SDK для серии USB осциллографов DSO-6000BC
Официальное программное обеспечение для DSO-6022BE
Если есть желание — можно скачать и установить ПО и посмотреть его в «Демо»-режиме.

Open6022BE V1.0 PR16C beta — альтернативное программное обеспечение для DSO-6022BE
API под LINUX и WINDOWS для 6022BE
OpenHantek — альтернативное программное обеспечение для Linux. Поддержку модели 6022BE не проверял

Еще версия ПО BasicScope (Спасибо ABATAPA)