Testbericht: PicoScope 5444D MSO - mit Video
USB-PC-Oszilloskop mit 4 Kanälen, 200 MHz Bandbreite, Logik-Analysator/MSO,
serieller Bus-Decodierung und integriertem Funktions-/Arbiträrgenerator
Afug-Info.de hat das USB-PC-Oszilloskop PicoScope 5444D MSO getestet. Zum Einsatz kam die zum Testzeitpunkt aktuelle Software Version PicoScope 6.13. Bewertet wurden Funktionalität und Bedienbarkeit aus Sicht der technischen und praktischen Anwendung. Im Gesamtergebnis konnte das Gerät mit Vorzügen aufwarten, es ist aber auch nicht frei von Defiziten. Die wichtigsten Punkte wurden in einem Video festgehalten.
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Testgerät und Software
Die Test-Konstellation bestand aus einem PicoScope 5444D MSO in Verbindung mit der PC-Software PicoScope 6.13.6.3775. Verwendet wurden unterschiedliche PC-Systeme mit 1, 2, 4 und 8 Kernen und den Betriebssystemen Windows 7, Windows 8.1 und Windows 10, jeweils 32 und 64 bit.
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Das optisch ansprechende PicoScope 5444D MSO ist kleiner als eine DIN A5-Seite und robust verarbeitet, wenn auch mit sehr stabilem Kunststoff-Gehäuse. Dank der Gummierung, die lobenswerterweise geruchsneutral ist, hat das Gerät einen stabilen Stand. Die Buchsen sind so angeordnet, dass ausreichend Platz vorhanden ist, um Kabel und Tastköpfe relativ komfortabel anschließen zu können.
Das Oszilloskop kommt ohne aktive Lüftung (Ventilator) aus, wird aber auch nicht übermäßig warm. Nach mehrstündigem Betrieb bei Zimmertemperatur wurden auf der Gehäuseoberseite ca. 35°C und auf der Gehäuseunterseite ca. 40°C gemessen.
Der Anschluss des Oszilloskops an den Computer erfolgt über USB3.0, bei voller Abwärtskompatibilität zu USB2.0. Bei 4-Kanal-Oszilloskopen wird zusätzlich noch eine externe 5V-Spannungsversorgung mitgeliefert. Dennoch konnte das Testgerät auch rein über USB-Strom betrieben werden, dann allerdings nur mit 2 Kanälen. Der Vorteil hierbei ist, dass man das Gerät notfalls auch batteriebetrieben über ein Notebook nutzen kann, wenn einmal keine Netzspannung verfügbar ist, zum Beispiel in der Garage oder im mobilen Einsatz.
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Rein mit USB-Strom betrieben, fließen über den USB-Port ca. 860 bis 960mA. Verwendet man das externes 5V/3A-Steckernetzteil, fließen über USB noch ca. 80mA und über das externe Netzteil max. 770mA.
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Die Restwelligkeit des externen 5V-Netzteils liegt bei 1 Ampere Belastung bei ca. 45mV Spitze-Spitze.
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Die Leistung des Netzteils ist hinsichtlich Belastbarkeit und Restwelligkeit ausreichend für das PicoScope (max. Stromaufnahme ca. 770mA, s. Tabelle oben), das Kabel dürfte aber ruhig länger sein.
Positiv ist, dass man auf der Hersteller-Website die Wunschausstattung des Geräts sehr übersichtlich konfigurieren kann. Die Webseite wirkt insgesamt sehr strukturiert, Software und Dokumentation findet man ohne Umschweife einfach und schnell.
Hervorzuheben ist, dass Dokumentation und Software in vielen Sprachen, darunter auch Deutsch, verfügbar sind.
Die Software verfügt übrigens über einen Demo-Modus, so dass man sie, wenn auch in beschränktem Umfang, schon vorab ausprobieren und sich ein erstes Bild machen kann. Angenehm ist auch, dass die Software für alle PicoScope-Oszilloskope (außer Automotive-Serie) diesselbe ist. Je nach Ausstattung der Hardware werden im Betrieb dann die entsprechenden Software-Funktionen aktiviert / deaktiviert.
Systemvoraussetzungen
Da ein PC-Oszilloskop einen Computer erfordert, sind an dieser Stelle noch kurz die Systemvoraussetzungen erwähnenswert, bevor die Testergebnisse folgen.
Die PicoScope-Software ist eine 32-bit Software und läuft sowohl auf 32-bit als auch auf 64-bit Systemen.
Die Installation setzt .NetFramework voraus. Windows 8.1 und Windows 10 bringen passende Versionen bereits standardmäßig mit, hier sind in der Regel keine weiteren Schritte nötig.
Für Windows 7 empfiehlt Afug-Info.de die .NetFramework-Version 4.5.2 oder höher (.Net Framework 4.5.2, Datei-Name: NDP452-KB2901907-x86-x64-allOS-enu.exe Größe: 68,3 MB). Während des Tests traten mit .Net Framework Version 4.5 ab und zu Abstürze und unter Windows 7 x32 Funktionseinschränkungen auf, was mit der Net-Framework Version 4.5.2 oder höher nicht der Fall war. Die .NetFramework-Versionen können frei im Internet heruntergeladen werden (z.B. Microsoft-Webseite usw.), Afug-Info.de empfiehlt Offline-Installer zu verwenden.
Bei Windows 7 x64 gibt es eine Besonderheit, hier sind zusätzlich zu .NetFramework noch die zwei Windows-Updates (freier Download bei Microsoft)
Dateiname: Windows6.1-KB3177467-x64.msu (9,3 MB)
Dateiname: Windows6.1-KB3172605-x64.msu (29,9 MB)
erforderlich, falls diese nicht ohnehin schon am PC installiert sind, damit das Oszilloskop einwandfrei erkannt wird.
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Aktueller Hinweis: (Stand: 2022) Die Version 6.14.44 ist scheinbar die letzte Software, die noch Windows 7 unterstützt. Neuere Versionen lassen sich zwar problemlos installieren und funktionieren im Demo-Betrieb auch, erkennen aber angeschlossene Picoscopes nicht mehr, obwohl sie im Geräte-Manager fehlerfrei angezeigt werden. Dieser Schritt ist nicht nachvollziehbar, da es nach wie vor gute Gründe für den Einsatz von Win7 gibt, privat ebenso wie industriell/gewerblich. Kein gewerblicher Kunde wird wegen Pico das Betriebssystem wechseln.
Windows XP wird gemäß der Pico-Webseite bis Software-Version 6.11 unterstützt.
Laut Hersteller-Angabe soll der Betrieb auch unter MacOS und Linux möglich sein.
Was die Hardware anbelangt, sollen laut Hersteller alle Computer geeignet sein, auf denen auch die genannten Betriebssysteme lauffähig sind. Ganz so ist es nicht. Zwar ist das PicoScope auch mit CPUs mit nur einem Kern und weniger RAM lauffähig, unter Umständen kann es aber zu einer verzögerten Signaldarstellung kommen, z.B. wenn in der PicoScope Software eingeschaltete Filter zusätzliche Rechnerleistung in Anspruch nehmen. Nach Möglichkeit ist ein DualCore Prozessor mit 4 GB RAM oder höher empfehlenswert.
Das Schöne bei einem PC-Oszilloskop ist, dass man das Gerät mit nahezu beliebig großen Bildschirmen nutzen kann. Die Bildschirmauflösung sollte mindestens 1200 Pixel in der Breite betragen. Bei kleineren Auflösungen ist unter Umständen die Benutzeroberfläche der PicoScope Software nicht mehr vollständig sichtbar. Hier ist es nachteilig, dass die Symbolleisten nicht benutzerdefiniert angeordnet werden können.
Die Testergebnisse
Die Bedienung der Software ist einfach und größtenteils selbsterklärend. Vorbildlich ist, dass ein Offline-Handbuch enthalten ist. Die Start-/Stopp-Schaltfläche unten links hätte man allerdings auffälliger gestalten müssen, da sie sonst leicht übersehen wird, gerade in der Einarbeitungsphase.
Trotz allem ist es eine Umstellung, wenn man Tischgeräte gewohnt ist.
Ungewöhlich ist, dass die Spannung nicht wie üblich als Volt/DIV angegeben wird. Stattdessen bezieht sich die Spannungsangabe auf den jeweils 5-DIV umfassenden Bereich von der Oszi-Mittellinie bis zum oberen bzw. zum unteren Bildschirmrand. Stellt man 20 Volt ein, sind das also nicht 20V/DIV, sondern tatsächlich nur 4V/DIV. 5 Volt entsprechen 1V/DIV usw.
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Der Eingangsspannungsbereich ist mit insgesamt maximal 40V Spitze-Spitze (4V/DIV) im Vergleich zu vielen anderen USB-Oszillokopen ordentlich, nichtsdestotrotz für die praktische Anwendung aber etwas zu klein. Das verdeutlicht der Blick auf einige Wechselspannungswerte (siehe Bild oben).
14,2~ Veff liegen mit 40,2 Vss bereits über dem Eingangsspannungsbereich. Für Messungen mit dem Tastkopf ist das weniger ein Problem, die kann man umschalten (x10). Problematisch könnte es unter Umständen mit externen Zusatzgeräten wie Komponententestern usw. werden, wenn diese höhere Spannungen ausgeben. Wünschenswert wäre daher ein Eingangsspannungsbereich von mind. 5V/DIV.
Die Spannungseinstellung lässt sich mithilfe der Skalierung, die für hohe Ablesegenauigkeit sorgt, stufenlos regeln. Theoretisch ist die Skalierung bis x50 möglich, praktisch sind zumeist aber eher Werte bis maximal x20 noch sinnvoll.
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Sehr praktisch ist, dass man als Messinstrument nicht nur herkömmliche Tastköpfe, sondern auch Stromzangen u.a. einstellen sowie eigene Sonden mit benutzerdefinierten Einheiten erstellen kann. Das erspart lästiges Umrechnen und erleichtert Experimente.
Die Zeitbasis lässt sich mit vorgebenen Werten regeln. Mithilfe der Vergrößerung ist zudem eine stufenlose Anpassung möglich. Schade ist nur, dass man das Zoom-Fenster nicht mit der Maus aus dem Oszillogramm herausziehen kann wie das beim Signalgenerator-Fenster möglich ist.
Bei einer maximalen Zeitbasis von 5000s/DIV - bei insgesamt 10 DIVs entspricht dies mehr als 13 Stunden - wäre ein Roll-Modus angebracht, der leider nicht implementiert ist. Ansonsten können während des Rücksprungs Unregelmäßigkeiten in der Wellenform wie kurze Signalaussetzer oder Fehlsignale leicht übersehen werden. Der Roll-Modus ist für langsame Signale unentbehrlich. Wünschenswert wäre zusätzlich die Möglichkeit der Einzeltriggerung. Optimal wäre zudem ein Zeitstempel zwischen Start und Stopp des Roll-Modus zur besseren Orientierung und zeitlichen Fehlereingrenzung, wenn man im Nachhinein den Signalverlauf analysiert.
Was auf den ersten Blick noch auffällt ist, dass die Oszilloskop-Einteilungen, also die DIV-Kästchen, nicht wie gewohnt quadratisch sind (je nach Bildschirmauflösung mal mehr, mal weniger). Im YT-Modus spielt das weniger eine Rolle, bei XY hingegen ist es ungewohnt. Man kann sich aber gut behelfen, indem man zur XY-Ansicht eine zweite Ansicht (z.B. YT-Ansicht) hinzufügt. Dann kann man die XY-Ansicht in der Breite so anpassen, dass die Kästchen quadratisch werden.
Die Anordnung der Ansichten kann man auch dauerhaft speichern und für spätere Messungen immer wieder darauf zurückgreifen. Das Platzieren der Fenster erweist sich jedoch als unnötig umständlich. Leider kann man die Ansichten-Fenster abseits der vorgebenen Reihen und Fenster nicht beliebig frei platzieren, z.B. links zwei Fenster untereinander und rechts daneben ein Fenster über die volle Höhe.
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Zudem sieht man auf dem obigen Bild das Phasenlineal. Zur groben Orientierung kann das Phasenlineal zusätzlich unterteilt werden, z.B. 0°, 90°, 180°, 270°, 360°. Das "B0" hinter dem Messergebnis ist ein kleiner Zeichensatz-Fehler (in der englisch-sprachigen Version wird das °-Grad-Zeichen angezeigt). Für präzise Messungen des Phasenwinkels nimmt man den vertikalen Cursor zur Hilfe.
Leider wird es aber problematisch, wenn die Signale aus unterschiedlichen Quellen stammen. Ursache ist das Trigger-Problem.
Trigger-Möglichkeiten
Das PicoScope 5444D MSO bietet verschiedene Trigger-Möglichkeiten, leider aber nur jeweils für einen Kanal. Zum Testzeitpunkt war es nicht möglich, noch einen weiteren Kanal zusätzlich zu triggern. Eine stabile Darstellung mehrerer Signale kann nur erreicht werden, wenn die Frequenzen der Signale exakt identisch sind und aus einer Quelle stammen. Ist dies nicht der Fall, wandert jeweils eine der Wellenformen. Triggert man Kanal A, wandert Kanal B. Triggert man Kanal B, wandert Kanal A. Da man für viele Messungen aber zwei stabile Signale benötigt, unabhängig von ihrer Frequenz und ihrem Ursprung, liegt hier ein eindeutiges Defizit vor. Das wirkt sich auch auf weitere Bereiche aus wie den XY-Betrieb, den Persistenz-Modus und die mathematischen Funktionen.
Schade ist, dass keine externe Triggerung vorgesehen ist. Als Trigger-Eingang hätte man einen der vier Kanäle verwenden können.
Die erweiterten Trigger-Möglichkeiten (Fenster, Impulsbreite, Intervall, Fenster-Impulsbreite, Ebenen-Aussetzer, Fenster-Aussetzer, Runt-Impuls) sind nicht so einfach einzustellen und erfordern Fingerspitzengefühl. Die Abbildungen im Trigger-Fenster sind hierbei leider keine große Hilfe. Sehr ungünstig ist, dass man das Trigger-Fenster nicht verschieben kann und es so den Blick auf die Wellenform versperrt.
Positiv ist aufgefallen, dass auch niedrige Frequenzen (10 Hz, 5 Hz und kleiner) noch einwandfrei automatisch eingerichtet und getriggert werden, womit so manches Oszilloskop seine Schwierigkeiten hat.
Mit dem ETS-Trigger (ETS = Equivalent Time Sampling) kann laut Produktbeschreibung die Abtastrate von 1GS auf 10GS erhöht werden, was sich sichtbar auf die Signaldarstellung auswirkt (Verwendung für sich wiederholende Signale und im 8-Bit-Betrieb).
Flexible Auflösung von 8...16 Bit (FlexRes)
Eine Besonderheit des PicoScope 5444D MSO ist die flexible Auflösung. Damit kann die Zahl der Hardware-Bits, die für die Abtastung verwendet werden, von 8 bis 16 Bit gewählt werden. So ist es möglich, entweder die Abtastrate oder die Auflösung zu erhöhen.
Freilich sollte man sich hier der technischen Grenzen bewusst sein. Zum einen verringert sich mit höherer Auflösung die Zahl der nutzbaren Kanäle, zum anderen auch die Frequenzen, die maximal noch dargestellt werden können. Mit 16-Bit Auflösung sind noch Signale bis ca. 12 MHz einigermaßen akzeptabel darstellbar. 14 und 15 Bit sind bis maximal 20...25 MHz noch nutzbar und 12 Bit bis ca. 80 MHz. Die volle Bandbreite von 200MHz ist nur mit 8-Bit auszureizen, wobei Signale ab 150 MHz schon Unruhe aufweisen.
Bei "Automatische Auflösung" wird die jeweils höchstmögliche Auflösung gewählt. Das hat aber seine Tücken: Verwendet man erst nur einen Kanal mit niedriger Frequenz, wählt die Software automatisch die 16-Bit-Auflösung. Soweit in Ordnung. Möchte man dann aber einen zweiten Kanal dazu schalten, kann man diesen nicht ohne Weiteres aktivieren, weil die 16-Bit-Auflösung mit maximal einem Kanal verwendbar ist und die erforderliche niedrigere Auflösung mit mehr nutzbaren Kanälen nicht automatisch gewählt wird. Bei 15 Bit (nutzbar mit 2 Kanälen) ergibt sich dasselbe Bild, wenn man einen dritten Kanal aktivieren möchte.
Obwohl die Auflösung eigentlich automatisch gewählt werden soll, muss man trotzdem manuell die Bit-Zahl verringern, um weitere Kanäle aktivieren zu können. Derselbe Effekt tritt auch im Persistenz-Modus bei der Kanal-Aktivierung auf sowie im FFT-Spektralmodus auf, wo je nach Bit-Einstellung die höchstmöglich wählbare Frequenz begrenzt wird.
Hier wurde offenbar die Priorität falsch gesetzt bzw. das Pferd falsch herum aufgezäumt. Die Automatische Auflösung sollte sich nach den übrigen Oszilloskop-Einstellungen richten und nicht umgekehrt wie es im Test der Fall ist, was zu den beschriebenen unerwünschten Effekten führt. Wünschenswert wäre, dass wenn ein zweiter Kanal aktiviert wird, die Automatische Auflösung ohne weiteres Zutun auch automatisch die passende Bitzahl wählt.
Das Ganze ist für den Nutzer gar nicht so leicht durchschaubar, da er ja zuallererst darauf vertraut, dass die "Automatische Auflösung" auch tatsächlich ausgeführt wird.
Die automatische Auflösung wirkt sich aber nicht auf die Aktivierung von Kanälen aus. Sie beeinflusst auch die Messung der Anstiegs- und Abfallzeiten. Die Messung ein und derselben Anstiegszeit hat bei unterschiedlichen Bit-Auflösungen unterschiedliche Ergebnisse zur Folge. Werden bei 8-Bit ca. 10ns gemessen, sind es bei 16 Bit schon ca. 18ns. Eine Anstiegszeit von 10ns entspricht einer Frequenz von ca. 100 MHz. Die 16-Bit-Auflösung ist aber nur für Frequenz bis ca. 12 MHz nutzbar, folgerichtig ist sie für die Anstiegszeitmessung von 10ns zu träge. Bei 8-Bit Auflösung, die für 200MHz ausgelegt ist, ist das Messergebnis folgerichtig zutreffend. Wünschenswert wäre, dass die Software bei den entsprechenden Messungen automatisch auf 8-Bit schaltet.
Sind zwei Kanäle aktiviert, führt dies zu Problemen bei der Messung der Anstiegszeit, vor allem, wenn die Differenz der Anstiegszeiten mehr als ca. 100ns beträgt.
Filter
Für eine optimale Darstellung stehen für jeden Kanal einzeln eine 20Mhz Bandbreitenbegrenzung sowie ein frei wählbarer Tiefpassfilter zur Verfügung. Beide werden jeweils im Kanal-Menü aktiviert. Schön wäre eine zusätzliche optische Anzeige auf der Benutzeroberfläche, die signalisiert, ob ein Filter aktiviert ist. Ansonsten vergißt man leicht, sie wieder zu deaktivieren.
Bleibt der frei wählbare Tiefpassfilter ohne Wirkung und wird er auch nicht im Eigenschaften-Fenster angezeigt, liegt eine mögliche Ursache in den Voreinstellungen. Reduziert man im Menüpunkt "Abtastung" den standardmäßig voreingestellten Wert von 2000 für die Sin(x)/x Interpolation auf 200 oder weniger, zeigt der Tiefpassfilter in den meisten Fällen, aber nicht in allen, wieder Wirkung und wird auch wieder im Eigenschaften-Fenster angezeigt. Es wäre wünschenswert, dass die Software die passende Einstellung jeweils automatisch festlegt.
Messwerte, Eigenschaften, Cursor-Messungen
Zusätzlich zum Oszillogramm können verschiedene Messwerte - wie Effektivspannung, Frequenz, Abfall-/Anstiegszeit, Spitze-Spitze, Tastung etc. - digital eingeblendet werden. Die Schriftgröße kann individuell für bestmögliche Lesbarkeit im Menü angepasst werden.
Bei Anstiegs- und Abfallzeit gibt es eine Kleinigkeit zu beachten: Die Zeiten werden nur angezeigt, wenn die Zeitbasis (nicht das Zoom) so eingestellt ist, dass die Schräge der jeweiligen Flanke zu erkennen ist.
Hilfreich ist auch das Eigenschaften-Fenster, dass per Mausklick rechts im Oszillogramm eingeblendet werden kann. Es zeigt auf einen Blick Details zu Abtastrate, Hardware-Auflösung, Kanaleinstellungen, Signalgenerator-Einstellungen usw.
Cursor-Messungen sind sehr bequem durchzuführen. Man zieht die Cursor einfach mit Maus vom seitlichen Rand in das Oszillogramm und ein Aufklappfenster zeigt die Messwerte der Cursor-Position an. Neben Spannung und Zeit, werden auch Frequenz, zuschaltbar auch die Drehzahl (ein Impuls entspricht einer Umdrehung), angezeigt. Ein Cursor-Paar kann man auch sperren und dann gemeinsam parallel verschieben, was für Vergleiche sehr praktisch ist.
Will man nur kurz einen Messwert wissen, klickt man einfach mit der Maus ins Oszillogramm und es erscheint ein gelbes Aufklappfenster mit dem entsprechenden Wert. Bedauerlicherweise ist dies aber nur als Einzelmessung verfügbar. Wünschenswert wäre, dass Echtzeit-Werte ausgegeben werden, wenn man die Maus mit gedrückter Taste bewegt. So könnte man bequem den Signalverlauf beispielsweise eines Sägezahns verfolgen. Sind 2 Kanäle in einer Ansicht aktiviert (also die übliche Oszi-Einstellung), erfolgt die Messung jedoch leider nicht getrennt.
Für eine schnelle Signalanalyse steht zusätzlich die Tiefenmessung, in der Software "Deep Measure" genannt, zur Verfügung. Diese misst mit wenigen Klicks die Zykluszeit, Frequenz, Impulsbreite, Tastung, Anstiegs- und Abfallzeit, Unterschreitung, maximale und minimale Spannung, Spitze-Spitze-Spannung, Start- und Endzeit und zeigt die Werte auf einen Blick in einer Tabelle an.
Logik Analyzer
Der integrierte Logik-Analysator mit 16 Kanälen ist einfach zu bedienen, triggerbar und kann zudem mit einem analogen Kanal kombiniert werden (MSO). Eine praktische Zusatzfunktion.
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Serielle Bus-Decodierung
Die serielle Bus-Decodierung für zahlreiche Protokolle, darunter I2C, CAN, RS-232 u.a. ist einfach zu bedienen und liefert gute Ergebnisse. Die Daten werden numerisch (Hex, Dezimal, Binär) und/oder als ASCII-Text ausgegeben und können auch exportiert werden.
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Maskengrenzprüfung
Die Maskengrenzprüfung signalisiert Signalüberschläge optisch und gibt auf Wunsch auch zusätzlich einen akustischen Ton aus (separat einstellbar im Menüpunkt Werkzeuge -> Alarme). Die X- und Y-Werte der Maske, also in welcher horizontalen und vertikalen Entfernung zur Hüllkurve die Maske angelegt werden soll, legt man praktisch blind fest ohne optische Kontrolle, wie weit sich die Maske schon an die Wellenform angenähert oder entfernt hat. Die Maske sieht man erst, wenn man die Eingabe schon beendet und mit "Übernehmen" bestätigt hat. Wenn man dann aber feststellt, dass die Maske zu nah an der Wellenform liegt oder zu weit entfernt von ihr ist, besteht leider keine Möglichkeit mehr, die eingebenen X- und Y-Werte zu korrigieren, und man muss eine neue Maske anlegen. Einmal eingegebene X- und Y-Werte sollte man sich besser merken, denn später einsehen kann man sie ebenfalls nicht mehr.
Zwar ist es bei aktiver Maske möglich, jeden Messpunkt der Maske einzeln im Wert zu verändern, dies ist aber nur für die Korrektur vereinzelter Messpunkte praktikabel, nicht jedoch, wenn grundsätzlich die X-/Y-Werte der Maske zur Hüllkurve geändert werden sollen, z.B. von 2% auf 3 %.
Hinzukommt, dass die Maske bei Signalen wie z.B. einem Sinus, die nicht waagrecht ins Oszillogramm eintreten bzw. es nicht waagrecht verlassen, links und rechts an den Rändern nicht vollständig ausgeprägt ist. Das führt zu Maskenfehlschlägen, die eigentlich keine sind.
Mathematische Funktionen
Vielseitig sind die mathematischen Funktionen (Rechenkanäle), die über die reinen Grundrechenarten hinausgehen und auch komplexe Berechnungen ermöglichen. Zudem können mit wenigen Klicks eigene Formeln erstellt und auch dauerhaft in einer Bibliothek gespeichert werden. Das wäre eine hervorragende Sache. Da man aber in der Regel mit zwei Kanälen rechnet (z.B. zur Analyse von DTMF-Signalen, die jedem vom Telefon her bekannt sein dürften), steht man wieder vor dem oben geschilderten Trigger-Problem. Richtig Sinn machen die mathematischen Funktionen erst, wenn mindestens zwei Kanäle triggerbar sind.
Referenzwellenform
Mit der Referenzwellenform-Funktion kann man ein Eingangssignal als Abbild speichern und für Vergleichsmessung verwenden. Leider ist die gespeicherte Referenzwellenform an den Trigger gebunden. Sofern der Triggerpunkt nicht direkt ganz links an der Y-Achse positioniert wird, wird die Referenzwellenform ohne Triggerung nur mehr noch zur Hälfte angezeigt. In der Folge kann man auch den Eingangskanal, an dem das Signal erfasst worden ist, nicht ausschalten, da mit ihm die Triggerung ausgeschaltet wird.
Persistenzmodus
Des Weiteren steht ein Farb-Persistenz-Modus zur Verfügung. Signalabweichungen in Spannung, Frequenz und Wellenform werden hier als farbiges Nachleuchten sichtbar und sind auf einen Blick erkennbar. Bedauerlicherweise werden die Oszilloskop-Einstellungen - und im Oszilloskop-Modus stellt man üblicherweise das Signal zuerst ein, das man anschließend beobachten möchte - nicht in den Farb-Persistenz-Modus übernommen. Stattdessen bleiben die Einstellung im Persistenz-Modus solange bestehen, bis sie manuell wieder geändert werden. Das kostet unnötig Zeit und verwirrt zu Anfangs auch, wenn z.B. im Oszilloskop-Modus nur 1 Kanal aktiv ist, im Persistenzmodus aber trotzdem 2 Kanäle angezeigt werden oder umgekehrt. Zudem leidet der Persistenz-Modus an der fehlenden Triggermöglichkeit für mehrere Kanäle gleichzeitig, weswegen immer nur ein Kanal stabil dargestellt wird, während alle weiteren wandern. Das macht im Nachleucht-Modus natürlich wenig Sinn.
Makro-Recorder
Der Makro-Recorder zeichnet laut Handbuch ausgeführte Schritte auf und spielt sie nachher in Echtzeit oder in schnellstmöglicher Abfolge ab. Für wiederkehrende Mess-Routinen wäre der Makro-Recorder ein praktischer Helfer.
Leider sind aber nicht alle Funktionen vom Makro aus aufrufbar, darunter die Tiefenmessung, Maskengrenzprüfung, Referenzwellenform, mathematische Funktionen und die serielle Bus-Decodierung.
Der eingebaute Funktionsgenerator lässt sich per Makro steuern, man sollte aber beachten, dass die beim Aufrufen bereits vorhandene Wellenform nicht automatisch ins Makro übernommen wird. Soll eine bestimmte Wellenform ins Makro aufgenommen werden, müsste man entweder die Wellenform während der Aufzeichnung kurz umschalten (z.B. vom Sinus zum Rechteck und dann wieder zurück) und bzw. oder im Nachhinein die gespeicherte Makro-Datei entsprechend bearbeiten.
Tastenkürzel
Für schnellere Erreichbarkeit kann vielen Programmfunktionen ein Tastenkürzel zugeordnet werden. Leider funktioniert das ausgerechnet beim häufig benötigten Menüpunkt "Achsen automatisch anordnen" nicht reibungslos. Das Tastenkürzel reagiert nicht immer nach dem Ein-/Ausschalten von Kanälen, sondern teils erst dann, wenn eine weitere Änderung beispielsweise in der Zeitbasis vorgenommen wurde. Ruft man den entsprechenden Menüpunkt per Mausklick auf, zeigt er dagegen sofort Wirkung.
Integrierter Funktionsgenerator / Arbiträrwellenformgenerator
Der integrierte Funktionsgenerator/Arbiträrwellenform-Generator (AWG) bis 20 MHz ist einfach zu bedienen und kann auch wobblen. Jedoch ist er nicht galvanisch vom Oszilloskop getrennt, wodurch Messungen, die getrennte Massen erfordern, nicht durchführbar sind (z.B. den Wert einer Spule oder eines Kondensators mit dem Oszilloskop bestimmen). Zu bemängeln wäre auch, dass ein TTL-Pegel von nur max. 2 Volt ausgegeben werden kann. Manchmal würde man aber 2,5V benötigen. Schade ist, dass man die Tastung (Duty Cycle) von Rechteck-Signalen oder die Schräge des Sägezahns nicht verändert werden.
Schön wäre es, wenn man die eingestellte Frequenz stellenweise durch Scrollen des Mausrades ändern könnte. Gar nicht so selten möchte prüfen, ob sich bei einem Messaufbau frequenzbedingte Änderungen ergeben, was relativ mühselig ist, wenn man die Frequenz jedes Mal mit der Tastatur eingeben muss.
Standard-Wellenformen (Sinus, Rechteck, Dreieck, Sägezahn etc.) sind bereits vorgegeben. Mit dem Arbiträrwellen kann man zudem eigene Wellenformen schnell und einfach erstellen bzw. bereits vorhandene modifzieren. Es ist auch möglich, das Signal eines Kanals zu erfassen und dann als eigene Wellenform weiterzuverarbeiten. Des Weiteren kann ein Binär-Datenstrom gemäß numerischer Eingabe generiert werden. Man sollte allerdings daran denken, erstellte Wellenformen vor der Verwendung per Tastendruck zu normalisieren, sonst wird anschließend bei der Ausgabe die Spannung im Funktionsgenerator-Menü nicht korrekt angezeigt. Nützlich ist, dass erstellte Wellenformen auch exportiert/importiert werden können.
Modulationsarten sind leider nicht vorhanden.
Bei niedrigen Frequenzen wird offenbar, dass die Ausgabe des integrierten Funktionsgenerators vom Trigger des PicoScopes abhängig ist. Ohne Triggerung werden Änderungen der Wellenform nicht mehr akzeptiert und es läuft immer diesselbe Wellenform weiter, selbst wenn das Signal ausgeschaltet wird.
Die Ausgabe des Funktionsgenerators wird des Weiteren für etwas mehr als 650ms unterbrochen, wenn die Hardware-Auflösung des PicoScopes (8...16 Bit) umgeschaltet wird, was auf den folgenden Oszillogrammen festgehalten wurde.
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Der Funktionsgenerator mit seiner Wobbel-Funktion bietet in Verbindung mit dem FFT-Modus des PicoScopes die Möglichkeit, z.B. Filter durchzumessen.
FFT-Modus
Im FFT-Modus kann man die Einheiten der Achsen einstellen, z.B. Y-Achse in dBm und X-Achse in kHz/MHz etc., so dass die Filterkurve komfortabel analysiert werden kann. Exakte Messwerte erhält man per Mausklick oder mit der Cursor-Messung.
Beim PicoScope 5444D MSO entspricht die maximale Frequenz, die mit FFT dargestellt werden kann, der Bandbreite, in diesem Fall also 200 MHz. Die Frequenz wird dort eingestellt, wo man im Oszilloskop-Betrieb die Zeitbasis regelt. Auch der FFT-Modus ist von der Auflösung abhängig: Bei 16-Bit können maximal 31 MHz, bei 14 und 15 Bit maximal 63 MHz eingestellt werden. Bei 8 stehen die vollen 200 MHz Bandbreite zur Verfügung.
Datenexport
Positiv ist, dass Messwerte, Oszillogramme und vieles mehr in der Regel als Daten-Datei exportiert/importiert werden können. Per Tastendruck kann auch eine Bildschirmkopie erstellt werden. Entweder nur vom Oszillogramm oder vom gesamten Programmfenster. Das funktioniert zwar auch mit vielen Tischgeräten, allerdings meist über USB-Stick und daher nicht ganz so komfortabel. Schade ist, dass man keine gif-Animationen aufnehmen kann, aber dafür kann man notfalls auch kleine externe Tools nutzen.
Speichertiefe
Die Speichertiefe des Oszilloskops ist ausreichend.
Störfestigkeit
Trotz Kunststoffgehäuse ist das PicoScope 5444D MSO überraschend störfest gegen Einstrahlung. Ein Kanal-Übersprechen konnte beim Testgerät ebenfalls nicht festgestellt werden.
Kalibration
Das Gerät ist ab Werk kalibriert. Hervorragend wurde die Justierung der einzelnen Kanäle auf Null-Linie gelöst. Hierzu bedarf es lediglich eines Kurzschluss-BNC-Steckers und zwei Mausklicks (Kanal-Menü -> "Zero all ranges").
Das PicoScope 5444D MSO im Kurzüberblick
Positiv:
+ robuste Verarbeitung
+ kleines, leichtes und handliches Gerät
+ Software ist leicht und größtenteils selbsterklärend zu bedienen
+ verlässliche Messdaten
+ niedrige Frequenzen (unter 10 Hz) werden noch gut getriggert
+ serielle Bus-Decodierung
+ Logik Analysator / MSO-Funktion
+ brauchbarer FFT-Modus
+ verschiedene Messinstrumente (Stromzangen etc.) können eingestellt sowie eigene Sonden erstellt werden
+ digitale Messwerteinblendung
+ komfortable Cursor-Messung
+ praktische und sehr gute Vergrößerungs- und Skalierungsfunktion
+ eingebauter Funktionsgenerator/Arbiträrwellenformgenerator
+ vieles kann benutzerdefiniert erstellt werden
+ bequemer Datenexport direkt am PC
+ auch ohne externe Spannungsversorgung nur über USB-Strom betriebsbereit (2 Kanäle)
+ kinderleichte Justierung der Kanäle
Negativ:
- nur ein Kanal triggerbar, keine Triggerung eines weiteren Kanals möglich
- kein Roll-Modus
- "Automatische Auflösung" ist nicht automatisch (bedingt)
- geringer Eingangspannungsbereich (mind. 5V/DIV wären wünschenswert)
- integrierter Funktionsgenerator nur max. 2V TTL-Pegel (mind. 2,5V TTL wären wünschenwert)
- Spannungseinstellung gewöhnungsbedürftig
- teils unnötig umständliche Bedienung (z.B. Oszi-Einstellungen werden nicht in Persistenzmodus übernommen; Ansichten positionieren)
Kaufempfehlung: wenn die Defizite v.a. Trigger, Roll-Modus, Automatische Auflösung usw. behoben sind
Fazit
Das PicoScope 5444D MSO liefert in gewissem Rahmen verlässliche Messdaten und hat auch einige Vorzüge wie die serielle Bus-Decodierung, den Logic Analyzer und einen brauchbaren FFT-Modus. Die Software ist einfach zu bedienen. Positiv hervorzuheben ist auch, dass viele Funktionen benutzerdefiniert angelegt werden können, seien es eigene Wellenformen oder eigene Mess-Sonden.
Nichtsdestotrotz sind auch Defizite vorhanden. An vorderster Stelle wäre wünschenswert, dass man mehr als einen Kanal gleichzeitig triggern kann (unabhängig von Frequenz und Signalquelle) sowie die Implementation eines Roll-Modus mit Einzeltriggerung und Zeitstempel. Des Weiteren sollte die "Automatische Auflösung" auch tatsächlich automatisch die passende Auflösung wählen.
Außerdem wäre ein höherer Eingangsspannungsbereich von mind. 5V/DIV angebracht (50 Vss). Ansonsten wäre es noch praktikabel, den TTL-Ausgangspegel des integrierten Funktionsgenerators von 2 auf 2,5 Volt zu erhöhen.
Ansonsten summieren sich viele Kleinigkeiten (nicht alle sind hier aufgeführt), die das Gesamtbild trüben.
Von Afug-Info.de auf die Defizite angesprochen, teilte der Hersteller mit, die genannten Schwächen beheben zu wollen. Die nächste Software-Version soll bereits erste Abhilfe schaffen.
Angesichts mehrerer Schwachstellen bei grundsätzlichen Funktionen, die sich merklich auf die Anwendungsmöglichkeiten auswirken, kann beim momentanen Stand und angesichts des Preises an dieser Stelle keine klare Kaufempfehlung stehen.
Wenn die Unzulänglichkeiten aber beseitigt sind, wäre das PicoScope eine Empfehlung wert. Bis dahin muss jeder selbst entscheiden, ob man mit den Unzulänglichkeiten leben kann.
Ausgezeichnet abgeschnitten hat im Ãœbrigen der Kundenservice, der mit vorbildlicher Freundlichkeit und Schnelligkeit verschiedene anonyme technische Anfragen beantwortete.
Alle Angaben beziehen sich auf das Testgerät und die für den Test verwendete PicoScope Software Version 6.13.
Stand: Oktober 2018
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