Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Digitales (Speicher-)Oszilloskop


von Stefan (Gast)


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Hallo Gemeinde.

Für den Hobby-Bereich bin ich gerade auf der Suche nach einem passenden 
Oszilloskop, um endlich mal Signale vom Arduino, Raspberry, etc. 
aufnehmen zu können, wenn wieder etwas nicht korrekt angesteuert wird.

Schnell bin ich auch fündig geworden:
http://www.batronix.com/shop/oscilloscopes/Owon-SDS7102V.html

Jetzt natürlich die Frage, taugt so ein Gerät etwas?
Gibt es evtl. bessere Alternativen (bis 500€)?

Herzlichen Dank!

von Wesarion (Gast)


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Stefan schrieb:
> Für den Hobby-Bereich bin ich gerade auf der Suche nach einem passenden
> Oszilloskop, um endlich mal Signale vom Arduino, Raspberry, etc.
> aufnehmen zu können, wenn wieder etwas nicht korrekt angesteuert wird.

Für Arduino/Raspi und andere On/Off Signalkrüppel brauchste kein scope 
um Dich am Signal in Voller Schönheit zu ergötzen. Da reicht ein 
Billig-Logicanalyzer:
http://www.amazon.de/Saleae-Analyzer-8Channel-saleae-support/dp/B00DPCDEV2

von Noch einer (Gast)


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Die haben alle ihre Unzulänglichkeiten. Bin bei Owon über das langsame 
Pass/Fail gestolpert. Die meisten Spikes hat es übersehen.

Bei der Frage, welche 500€ Marke die wenigsten Macken hat, gehen die 
Meinungen auseinander.

Gebrauchte professionelle Speicheroszis zu diesem Preis haben recht 
wenig Speichertiefe.

Am besten Würfeln, oder mit Dartpfeil werfen.

von Stephan W. (swal)


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Das Owon erscheint mir fürs Hobby nicht schlecht, aber schau dir 
vielleicht mal das Rigol DS1054Z an. Ist in der gleichen Preisklasse, 
bietet dafür 4 Kanäle und ist recht verbreitet. Für private Nutzer 
bietet es ein paar "Vorteile". Einfach mal googeln.

von Wesarion (Gast)


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Noch einer schrieb:
> Gebrauchte professionelle Speicheroszis zu diesem Preis haben recht
> wenig Speichertiefe.

Genau deswegen greift man zu Logicanalyzern, da ist speichertiefe 
weniger problematisch da man nur 1 bit (statt 8) pro Signal aufzeichnet.

von Rufus Τ. F. (rufus) Benutzerseite


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Betrachtet man die Speichertiefe des bereits genannten DS1054Z, und die 
Tatsache, daß das Teil immerhin vier Kanäle hat, ist damit zumindest ein 
gewisser Teil der Logikanalysatoranwendung erschlagen. Und man sieht 
unsaubere Signalflanken, die einem ein Logikanalysator naturgemäß nicht 
anzeigen kann.

Mit zusätzlichem Geldeinwurf kann man in diesem Gerät auch diverse 
serielle Decoder freischalten, um SPI, I2C oder auch 
RS232/UART-Übertragungen zu analysieren.

Klar: Ein richtiger Logikanalysator ist nicht durch ein Oszilloskop zu 
ersetzen, aber sofern man mit vier Kanälen auskommt, kann dieses 
Oszilloskop sehr wohl einen LA ersetzen.

von X. X. (chrissu)


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Der Logikanalyser scheitert aber komplett am Messen der 
Signalintegrität!

Wenn ich eine Schaltung nicht rund läuft, schaue ich mir als erstes auch 
die Digitalsignal mit einem entsprechenden Oszi an.

Da nutzt ein LA erst mal gar nichts.

Dies gewinnt gerade in Zeiten der Steckbrettfraktion mehr und mehr an 
Bedeutung.

: Bearbeitet durch User
von Wesarion (Gast)


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Rufus Τ. F. schrieb:
> Klar: Ein richtiger Logikanalysator ist nicht durch ein Oszilloskop zu
> ersetzen, aber sofern man mit vier Kanälen auskommt, kann dieses
> Oszilloskop sehr wohl einen LA ersetzen.

Ob das aber Sinn macht einen 32€ 8-Kanal Logicanalyzer mit einem 4 Kanal 
Scope f. 500(?)€ zu "ersetzen"?

von Wesarion (Gast)


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Chriss X. schrieb:
> Der Logikanalyser scheitert aber komplett am Messen der
> Signalintegrität!

Die beim Arduino oder RapI-GPIO völlig Humpe ist. Fürs LED-togglen 
brauchst kein Scope.

von X. X. (chrissu)


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Aber sobald z.B. eine SPI genutzt wird... wird die Signalintegrität sehr 
interessant!

Für eine LED braucht man auch kein LA, sieht man mit dem Auge!

von Dirk K. (dekoepi)


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Ich habe bereits einen günstigsten LA, der hat acht Kanäle und läuft mit 
Sigrok (inzwischen sogar weniger als 5€ für die Hardware: 
http://www.aliexpress.com/item/1sets-New-Arrival-USB-Logic-Analyze-24M-8CH-MCU-ARM-FPGA-DSP-debug-tool/2020974930.html 
; Sigrok: http://sigrok.org/ ). Wenn es aber mit dem Signal selber 
Probleme gibt, kann ich mir das dann (zusätzlich) mit einem preiswerten 
Zwei-Kanal-Oszilloskop (Hantek 5072P) genauer anschauen. Oder sogar mit 
dem ollen analogen LBO-522, so etwas gibt es bei eBay günstig.

von Rufus Τ. F. (rufus) Benutzerseite


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Wesarion schrieb:
> Ob das aber Sinn macht einen 32€ 8-Kanal Logicanalyzer mit einem 4 Kanal
> Scope f. 500(?)€ zu "ersetzen"?

Mit Deinem 32€-Teil kannst Du schnelle Signale eh' nicht messen.

Und --wie schon andere schrieben-- Du hast keinerlei Information über 
die Signalform. Einen I2C-Bus, der daran scheitert, daß die Pullups viel 
zu groß sind (d.h. die steigenden Flanken dadurch viel zu langsam 
werden) kannst Du damit z.B. nicht erkennen.

Das 1054Z kostet übrigens 100 EUR weniger.

von Wesarion (Gast)


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Rufus Τ. F. schrieb:
> Du hast keinerlei Information über
> die Signalform. Einen I2C-Bus, der daran scheitert, daß die Pullups viel
> zu groß sind (d.h. die steigenden Flanken dadurch viel zu langsam
> werden) kannst Du damit z.B. nicht erkennen.

Doch man kann mit einem LA schon messen wie lange es bis zum 0->1 
signalwechsel dauert. Natürlich brauchts da noch ein wenig nachdenken um 
auf die falsch dimensionierten PullUps als Ursache zu kommen. Aber 
dieses Nachdenken bleibt dir bei Kenntnis der schlappen Flanke auch 
nicht erspart.

Rufus Τ. F. schrieb:
> Das 1054Z kostet übrigens 100 EUR weniger.


Also spart man ca 350 € bei der LA-Variante? Das wäre gut in eine 
Lötausrüstung investiert -dann hat man die Probleme der Steckbrettler 
nicht mehr und lernt essentiale Hardware-Fähigkeiten.

von X. X. (chrissu)


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Würde mich interessieren wie Du die Länge des Flankenwechsels mit einem 
LA messen willst ??? Ohne gleichzeitig das Analogsignal zu sehen...

von Wesarion (Gast)


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Chriss X. schrieb:
> Würde mich interessieren wie Du die Länge des Flankenwechsels mit einem
> LA messen willst ??? Ohne gleichzeitig das Analogsignal zu sehen...

indem man gleichzeitig zum start des I2C Transfers ein normales GPIO pin 
schaltet das man auf einen weiteren Kanal neben SCL und SDA aufzeichnet.

Damit misst man zwar keine Steilheit aber schon die Zeit die es braucht 
um einen VoH - Pegel auf der Leitung zu treiben.

von Johnny B. (johnnyb)


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Wie wärs mit einem Red Pitaya?
http://redpitaya.com/

Mit einem Gehäuse, Kabeln und bisschen Software dazu bist Du dann auf 
geschätzt so €350.-

von Rufus Τ. F. (rufus) Benutzerseite


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Wesarion schrieb:
> indem man gleichzeitig zum start des I2C Transfers ein normales GPIO pin
> schaltet das man auf einen weiteren Kanal neben SCL und SDA aufzeichnet.

Deine Definition von "gleichzeitig" ist ... interessant. Gut, beim 
verhältnismäßig langsamen I2C mag das vielleicht noch funktionieren.

Aber Deine Vorgehensweise setzt voraus, daß das möglich ist, daß z.B. 
ein entsprechender Pin noch frei ist, und daß der I2C-Master 
(um)programmierbar ist.

Wenn man sich also die Rahmenbedingungen beliebig zurechtbasteln kann, 
dann hilft auch der 32-EUR-Logikanalysator.

Im realen Leben begegnet man aber des öfteren Problemen, die man sich 
nicht beliebig zurechtbasteln kann.

von X. X. (chrissu)


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Ich bin raus...
Das ist doch so stochern im Nebel... und keine Entwicklung die Spass 
machen kann.

Ein Scope ist einfach rudimentär wichtig. (PUNKT)

von lächler (Gast)


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Wesarion schrieb:
> indem man gleichzeitig zum start des I2C Transfers ein normales GPIO pin
> schaltet das man auf einen weiteren Kanal neben SCL und SDA aufzeichnet.
>
> Damit misst man zwar keine Steilheit aber schon die Zeit die es braucht
> um einen VoH - Pegel auf der Leitung zu treiben.

Dsa ist nicht Messen, das ist Vermuten.

von Torben K. (tokuhila)


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Hat eigentlich jemand schonmal sein DS1054Z (u.ä.) mit Sigrok gekoppelt?

von Wolfgang (Gast)


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Rufus Τ. F. schrieb:
> Wenn man sich also die Rahmenbedingungen beliebig zurechtbasteln kann,
> dann hilft auch der 32-EUR-Logikanalysator.

Für 32€ muss das schon eine tolle Kiste sein.

Dafür kriegst du üblicherweise 'ne ganze Hand voll, ohne den Namen von 
Saleae zu klauen, z.B. ebay 301724363273

von Fpgakuechle K. (Gast)


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Chriss X. schrieb:
> Ich bin raus...
> Das ist doch so stochern im Nebel... und keine Entwicklung die Spass
> machen kann.
>
> Ein Scope ist einfach rudimentär wichtig. (PUNKT)

Was meinst Du "rudimentär wichtig"?
Also auch mit Duden kommt ich hier nicht weiter 
http://www.duden.de/rechtschreibung/rudimentaer  - ?bruchstückhaft 
wichtig?

Wenn du meinst "nur mit scope entwickeln macht Spass" muss ich dich 
enttäuschen. Es sind in den Achtzigern Abertausende Single Board 
computer nur mit Multimeter und vielleicht noch TTL-Stift aufgebaut 
worden die auch funktionierten. Und ja - das hat auch Spass gemacht.

MfG,

von Old P. (Gast)


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Fpga K. schrieb:
>
> Wenn du meinst "nur mit scope entwickeln macht Spass" muss ich dich
> enttäuschen. Es sind in den Achtzigern Abertausende Single Board
> computer nur mit Multimeter und vielleicht noch TTL-Stift aufgebaut
> worden die auch funktionierten. Und ja - das hat auch Spass gemacht.

Und noch früher sind Mammuts mit Speer und Steinen erlegt worden. Hätten 
die damals schon eine Flinte, dann wäre es einfacher ;-)
Will sagen: Beim Entwickekn dieser Single-Boards werden sicher Probleme 
aufgetreten sein, die man mit einem guten Oszi ruck-zuck gefunden hätte. 
Hatten die Kollegen nicht (zu teuer?), also wurde mit einem 
TTL-Prüfstift gestochert und gepiekt bis es irgendwie ging.
Einen LA hatte ich damals auch nicht, aber Prüfstift und später einen 
Oszi. Das war eine ganz neue Erfahrung. Ein LA ist inzwischen im Haus 
und ergänzt einen Oszi hervorragend! Aber eben nur ergänzen, nicht 
ersetzen!

Old-Papa

von Fpgakuechle K. (Gast)


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Old P. schrieb:

> Einen LA hatte ich damals auch nicht, aber Prüfstift und später einen
> Oszi. Das war eine ganz neue Erfahrung. Ein LA ist inzwischen im Haus
> und ergänzt einen Oszi hervorragend! Aber eben nur ergänzen, nicht
> ersetzen!


Ja das ist im wesentlichen eine preistfrage und da haben sich zwei 
wesentliche Veränderungen ergeben:

1) Scopes sind bezahlbar geworden - noch in den Neunzigern galt 10000 DM 
als Einstiegspreis, jetzt ist man bei neugeräten für ein Zehntel dabei.
2) LA sind noch tiefer im Preis gefallen und haben das Niveau eine 
Baumarkt-Multimeters erreicht.

Letzteres hatte die Prioritäten/Verfügbarkeit bei den Messmittel 
zugunsten des LA verschoben.

Bedenklich finde ich Hinweise wie "Ohne Scope keine Arduino-Experimente" 
weil das die finanzielle Einstiegshürde viel zu hoch legt.
Ich bin heilfrei das man heute mit weniger als 50 Euro Kinder/Schüler an 
die Elektronik/Mikrocontroller führen kann. Und jetzt kommt einer daher 
und redet den Kids jeden Spass aus, weil man sich kein Scope von 400€ 
leisten kann und ein 30€ LA nicht 100% gleichwertig ist?!

MfG,

von Marc S. (marc_s86)


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Fpga K. schrieb:
> 1) Scopes sind bezahlbar geworden - noch in den Neunzigern galt 10000 DM
> als Einstiegspreis, jetzt ist man bei neugeräten für ein Zehntel dabei.

Sogar noch viel weniger! Die USB scopes Kosten ein zweihundertstel, die 
rigols weniger als ein fünfzigstel!

Fpga K. schrieb:
> Ich bin heilfrei das man heute mit weniger als 50 Euro Kinder/Schüler an
> die Elektronik/Mikrocontroller führen kann. Und jetzt kommt einer daher
> und redet den Kids jeden Spass aus, weil man sich kein Scope von 400€
> leisten kann und ein 30€ LA nicht 100% gleichwertig ist?!

Dass es ohne scope nicht geht ist natürlich absoluter Blödsinn, genau so 
wie dass ein LA DIN scope ersetzen kann!

Man sollte hier einfach mal realistisch sein:
- ein LA ersetzt kein scope aber: Viele Hier berichten , dass sie den LA 
häufiger nutzen s das Scope
-> erstmal schauen ob der LA schon den Fehler findet, wenn nicht bemüht 
man das Scope
-> ein scope kann Fehler aufdecken die man mit einem LA nicht sieht
-> ein 4 Kanal scope mit Protokoll Decoder kann bei seriellen Bussen/ 
wenigen signalen einen LA ersetzen

von Wesarion (Gast)


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Marc S. schrieb:
> Man sollte hier einfach mal realistisch sein:
> - ein LA ersetzt kein scope aber: Viele Hier berichten , dass sie den LA
> häufiger nutzen s das Scope

*Zustimmung! und IMHO hat der TO mit Arduino/RasPi also fertiggeprüfte 
Module genau den typischen Einsatzbereich eines LA

> -> erstmal schauen ob der LA schon den Fehler findet, wenn nicht bemüht
> man das Scope

*Zustimmung!

> -> ein scope kann Fehler aufdecken die man mit einem LA nicht sieht

*Zustimmung und Ergänzung das es auch umgekehrt gilt: Ein LA kann Fehler 
aufdecken die ein Scope nicht oder schwer erkennt.

> -> ein 4 Kanal scope mit Protokoll Decoder kann bei seriellen Bussen/
> wenigen signalen einen LA ersetzen
*Zustimmung mit Einschränkung/Erweiterung.
 **Erweiterung: Bei seriellen Busen mit 2 Leitungen (SDA/SCLK) tut's 
auch ein 2Kanal scope
 **Einschränkung: a) die speichertiefe und damit die Länge der 
mitschneitbaren Übertragung ist beim LA i.d.R. größer
                b) Protokollbezogenen Triggermöglichkeiten 
(beispielweise nach einer bestimmten IC/-Register-Adresse) ist IMHO nur 
mit den LA möglich

Und schon mit den beliebten alphanumerischen Displays ist schluss mit 
serielle Ansteuerung (4bit bus + ENA + R/S + RW) Oder es gilt das 
Zusammenspiel mehrerer SPI/I2C Busse zu debuggen, oder QSPI-Flash, oder 
...

Die Entscheidung ist diese:

a)  LA     für 35€     um 100 - x% Szenarien erfolgreich zu debuggen 
oder
b)  scope für 350€     um 100 - y% Szenarien erfolgreich zu debuggen

von Heinz L. (ducttape)


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Zwei Dinge: Erstens, wenn schon ein Salea LA dann kauft bitte auch das 
Original. Ja, das kostet tatsächlich Geld anders als die Kopie die oben 
verlinkt wurde, ich find's halt nur 'ne Frechheit wenn jemand nicht nur 
einfach die Schaltung nachbaut und dann auch noch Kohle damit verdient 
sondern auch noch die Chuzpe hat dem Kunden zu sagen, er soll doch bitte 
dort wo der Kopierer die Schaltung geklaut hat die Software her holen.

Dass sie dann noch den Namen draufschreiben und zu tun als ob's das 
"echte" Teil ist, ist wohl der Gipfel der Unverschämtheit! Nicht nur 
dass sie die Arbeits- und Enwicklungszeit von Salea klauen ruinieren sie 
auch noch den Namen mit dem Billigschrott!

Und ja, ich weiss dass die Originaldinger nicht bequem den 
südamerikanischen Fluss hinabtreiben und man sich drum kümmern muss die 
Dinger wo herzukriegen. Aber Leute, grad Ihr. Grad Ihr die Ihr hier 
selbst Schaltungen macht, Hard- und Software entwickelt, GERADE IHR 
solltet wissen wie es sich anfühlt wenn man einige Mannmonate in ein 
Projekt steckt und dann kommt irgendein Seppl daher und kupfert's ab. 
Mein Gedanke ist dann nur immer "Der lebt auch nur mehr weil er keine 
Sekunde Gefängnis wert ist".

So, nachdem ich mich jetzt ausgekotzt hab, zum Thema.

Speicheroszis sind inzwischen erschwinglich geworden. Hier gibt's auch 
einen sehr guten (wenngleich inzwischen ein klein wenig Staub 
ansammelnden, sollte mal wer der sich damit weit besser auskennt als ich 
abstauben und entrümpeln) Artikel dazu.

In Wahrheit, zumindest ist das was mir so auffällt, sind auch billige 
Oszis in fast allen Punkten inzwischen prima. Zumindest auf'm Papier. 
Der Teufel steckt wie üblich im Detail und darin, dass vieles 
"ausreichend" klingt was dann in der Praxis so gar nicht ausreichend 
ist.

Fangen wir dort an wo alle anfangen: Die Bandbreite. Die ist 
interessant, aber nicht alles. Hat was von den Megapixeln einer 
Digitalkamera. Wichtig, weil wenn hier nix rumkommt kannst dahinter nix 
damit machen, aber wenn dahinter damit nix Sinnvolles geschieht ist 
alles für die Katz.

Das ist sozusagen die "Eingangsleistung", vergleichbar mit der Auflösung 
des Photochips der Kamera. Genau wie dort gilt, es ist egal was die 
Bildbearbeitungssoftware kann, wenn der Bildsensor nur 'n verpixeltes 
Bild liefert kannst dahinter aufbereiten wie Du lustig bist es wird nix. 
Genauso verhält es sich hier. Je öfter das Signal abgetastet wird, desto 
genauer wird's. Anders gesagt, ein Rechtecksignal auf maximaler 
Bandbreite wird zum Sinus, weil eben an den Extrema nur ein Messpunkt 
ist (im Optimalfall, tatsächlich oft genug nur irgendwo in der Gegend) 
und dazwischen wird interpoliert.

Laut oben genannten Artikel soll die Bandbreite mindestens das 10fache 
vom Signal sein, besser 25fache. Ich persönlich fahr mit dem 10fachen 
recht gut. Hier möge der geneigte Arduinonutzer auch bedenken dass sein 
µC zwar mit 16 oder 20MHz läuft, die Signale die zu messen sind 
allerdings selten schneller als 2-4MHz. Damit reichen 60-100MHz Oszis 
für den Anfang üblicherweise, was insofern vorteilhaft ist, da es 
jenseits der 100MHz schnell empfindlich teuer wird.

Entsprechend gilt dass 100MHz nach "brauch ich nie, mein Arduino hat eh 
nur 16" klingt, man halte sich aber bitte vor Augen dass der Bereich in 
dem sinnvoll gemessen werden kann in etwa bei einem Zehntel bis 
Zwanzigstel liegt!

Auflösung ist bei fast allen Oszis 8bit, was mehr als ausreichend ist. 
Klingt wenig, ist aber wirklich viel.

Weit spannender ist schon wieder Speichertiefe und Samplerate. Auch 
wieder sowas das selbst bei Billigschrott nach "reicht für Jahre" gilt, 
bis man erkennt was da tatsächlich dahinter steckt.

Die Sample-Rate sagt was darüber aus, wieviele von den Signalen die das 
Oszi aufgrund seiner Bandbreite jetzt mal "analog" gemessen hat auch 
wirklich "digital" verarbeitet werden können. Sprich, wieviele Signale 
pro Sekunde werden nun tatsächlich auch gespeichert. Wikipedia hat dazu 
'n recht schönen Artikel: https://de.wikipedia.org/wiki/Abtastrate

Während diese üblicherweise auch bei Billigoszis die die Samplerate 
unter allen Kanälen aufteilt halbwegs ausreicht ist die Speichertiefe 
häufig eine Quelle des Ärgers, auch weil sie gern übersehen wird. Dabei 
ist grad das oft der wirklich spannende Teil des Oszis: Wieviele 
Messwerte kann es speichern. Natürlich gilt hier je mehr desto gut, 
leider ist dies grad auch etwas das den Preis recht flott nach oben 
drückt. Je nachdem was man vor hat kann man hier mit 100k entweder mehr 
als reichlich oder nicht mal annähernd genug haben.

Was ist nun "wichtig"? Das kommt drauf an was man vor hat. Will man ein 
langsam wechselndes Signal länger beobachten ist mehr Speichertiefe 
vorteilhafter als 'ne höhere Auflösung. Hat man es mit kurzen, schnellen 
Signalen zu tun gilt das Gegenteil. Will man alles wird's halt teuer. 
Pick your poison.

Sonst ist die Frage eher, was hätt mer gern? "Komplettes" Oszi oder 'n 
Ding das man an den Computer klemmt? Das Computerteil ist natürlich 
billiger, man ist dann aber davon abhängig dass der Hersteller das Ding 
auch noch wartet und für die nächste Windows-Version Software liefert 
(und, sind wir uns mal ehrlich, die Software von den diversen 
Oszi-Herstellern ist zu 90% Müll) oder jemand sowas nachcoded. Fixfertig 
kostet mehr (üblicherweise WEIT mehr), dafür hat man diese Sorgen nicht.

Welche Trigger es können soll ist üblicherweise ja auch eine Frage die 
man erst beantworten kann wenn man draufkommt, dass das Oszi für das man 
sich schließlich entschieden hat genau den Trigger natürlich NICHT kann. 
Für aktuelle Oszis gilt allerdings, dass sie so ziemlich alles können 
was der Hobbyist von heute wirklich braucht.

: Bearbeitet durch User
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