Není GSM jako GSM. V GW Instek tím rozumí zdroj i měřidlo

Zkratky jsou kouzelné v tom, že ačkoli vypadají naprosto stejně, jejich skutečný význam se může diametrálně lišit. Jinak tomu nebude ani v případě tolik rozšířeného standardu GSM. A tak zatímco si většina uživatelů vybaví mobilní sítě, společnosti GW Instek se podařilo vytvořit pro zmíněná tři písmena další kontext, když je nedávno dostala do názvu nového zařízení, kde mají souběžně odkazovat jak na jeho zdrojovou, tak i měřicí část. O vysokofrekvenčním rozhraní přitom nepadlo ani slovo.

Dává, ale i bere

Známý výrobce měřicí a testovací techniky má ve své nabídce spoustu různých přístrojů, které díky jasně dané funkci zpravidla vystupují samy za sebe – osciloskopy, spektrální analyzátory, generátory průběhů, laboratorní zdroje, elektronické zátěže, digitální multimetry apod. O jeho novinkách na stránkách DPS Elektronika od A do Z pravidelně informujeme a nyní tak učiníme i v případě přesných, stejnosměrných „Source Meterů“ GSM-20H10 představených v září loňského roku [1]. V tomto případě se již ale bude vzájemně snoubit vysoce stabilní DC napájení společně s rozlišením 6½místných multimetrů přístrojové třídy (volitelně již od 3½ míst). V provozu tak zařízení upotřebíme jako zdroj napětí, proudový zdroj, voltmetr, ampérmetr a také ohmmetr. Ale nejen to.

Obr. 1  Systém precizního stejnosměrného zdroje – měřidla GSM-20H10 od firmy GW Instek − si zakládá na základní přesnosti měření 0,012 % provázané s 6½místným zobrazováním DMM. Při práci s malými signály tak obdržíme ještě přesnější výsledky [2]

Obr. 2  Pohled na zadní panel odhaluje nejen různá rozhraní, ale také schopnost realizovat šestivodičové měření odporu [2]

Systém zde uvažuje plnohodnotnou činnost ve všech čtyřech kvadrantech znázorněných na obr. 3, bez dalšího omezování, přičemž výstup zdroje napájení bude mít celkem dva rozsahy – první pro napětí ±21 V a proudy ±1,05 A, zatímco ten druhý s ohledem na společný výkon 22 W úměrně změníme, takže dostáváme ±210 V, které jsou ovšem vykoupené proudovým rozsahem ±105 mA. Řečeno jinými slovy, v prvním a také třetím kvadrantu, označeném jako Source, se systém chová jako zdroj dodávající energii do zátěže. Zbývající druhý a také čtvrtý kvadrant (Sink) bude logicky znamenat funkci zátěže, kdy přístroj vše zase interně spotřebovává. Výrobce se pyšní základní přesností měření 0,012 % a rozlišením, které dosahuje 1 μV / 10 pA / 10 μΩ. DC Source Meter GSM-20H10 [2] se tak může uplatnit v nejrůznějších oblastech zahrnujících např. testování ve výrobě či zcela obecné charakteristiky součástek – polovodiče, pasivní prvky, nanomateriály apod.

Obr. 3  Zařízení s 22wattovými předpoklady lze provozovat ve čtyřech kvadrantech poplatně dvěma různým rozsahům napětí a proudu [2]

Umí se také opozdit

Pro účely přesné analýzy systém podporuje vzorkování s četností až 50 000 bodů za vteřinu a výsledky, včetně všech různých nastavení či parametrů, je schopný přehledně zprostředkovat na displeji s úhlopříčkou 4,3 palce. S tím se rovněž pojí funkce označovaná jako SDM, tedy „Source Delay Measure“, kterou má za úkol ozřejmit obr. 4. Jde o to, že výstup zdroje může na začátku zakolísat, a pokud se máme vyhnout zachycení nestabilního signálu, a tudíž i zavádějícím výsledkům, sami jednoduše zavedeme určité zpoždění, dokud se vše neuklidní. V případě modelu GSM-20H10 dostáváme na výběr v rozsahu od nuly až do 9999,999 s.

Obr. 4  K funkci SDM nastavitelné v širokém provozním rozsahu, která má za úkol spustit vzorkování teprve v okamžiku, kdy již nehrozí nestabilní výstupy, a tudíž ani zavádějící měření [2]

Pokud jde o posloupnosti výstupu, GSM-20H10 obsluze nabídne čtyři vlastní režimy – lineární a také logaritmické „schody“, SRC-MEM (source memory) nebo též vlastní přístup, kdy si vše nadefinujeme sami. Uživatelé mohou tudíž rychle generovat výstupy přesně dle svých potřeb a využít přitom celkového počtu 2 500 bodů posloupnosti. Chybět zde pochopitelně nesmí ani ochrany. V případě OVP si obsluha sama zvolí rozsah a v návaznosti na OTP dále dokáže účinně zamezit chybám, které v průběhu testů vnáší teplotní drift. Z pohledu rozhraní systém podporuje standardní příkazy SCPI a s přihlédnutím k odlišným požadavkům z praxe umožňuje využívat RS-232, USB, LAN či GPIB (volitelně). Zařízení má rovněž k dispozici vlastní obvod RTC, takže při ukládání souboru dokáže zaznamenat i časový údaj.

Po boku velikánů

Vzorkovací rychlost zdrojového – měřicího zařízení GSM-20H10 firmy GW Instek je proměnná, takže obsluha si může s ohledem na své potřeby vybírat v jednotkách PLC od 0,01 až do 10. Zkratkou NPLC se přitom rozumí „number of power line cycles“. Máme-li např. v síti kmitočet 50 Hz, jeden cyklus PLC pak odpovídá 20 ms, 2 PLC = 40 ms atd. Nad rámce tradičního dvoudrátového přístupu výrobce rovněž počítá se čtyř- a také šestidrátovým měřením odporu, kdy vylučuje nejen vliv přívodních vodičů, a umožňuje tak při vysokých odběrech přesná měření malých odporů pod 100 ohmů, ale dokáže se rovněž vypořádat s působením vnitřního paralelního odporu. Z náhledu dle obr. 5 konečně plyne i pět různých výpočtů, které jsou dále k dispozici.

Obr. 5  Hodnověrné výstupy bývají rovněž o výpočtech. Novinka jich nabízí celkem pět [2]

Loňské představení precizního měřidla je pro společnost GW Instek nepochybně průlomovou záležitostí, protože se tak může zařadit mezi další hráče, kteří SMU (Source Measure Unit) běžně nabízí, ať již formou stolního přístroje, jako je tomu i v našem případě, nebo též na způsob nejrůznějších modulů a třeba též speciálních zásuvných karet. Jedná se kupříkladu o firmy Keithley (Tektronix), NI, Keysight Technologies nebo Rohde & Schwarz. Některým produktům jsme se již dříve věnovali např. v [3], [4] a [5]. Novinku má GW Instek na svém webu zařazenou mezi početnými, stejnosměrnými zdroji napájení, kde také byla v době psaní článku stále jedinou svého druhu.

Odkazy:

[1] Tisková zpráva, www.gwinstek.com/en-global/news_release/detail/20220927/2

[2] Precision DC Source Meter, GSM-20H10, www.gwinstek.com/en-global/products/detail/GSM-20H10

[3] Kapacita jako nepřítel? Ne však pro moduly SMU od Keithley, www.dps-az.cz/rubriky/aktualni-zpravy/id:66445/kapacitajako-nepritel-ne-vsak-pro-moduly-smu-od-keithley

[4] Početná měřicí technika, nebo jedno přesné SMU?, www.dps-az.cz/mereni/id:79855/pocetna-merici-technikanebo-jedno-presne-smu-

[5] Nové SMU R&S řady NGU, www.dps-az.cz/rubriky/aktualnizpravy/id:76773/nove-smu-r-s-rady-ngu