|
De AS201 van OWON is een vreemde eend in de bijt. Het is een vrij nieuwe digitale oscilloscoop (2019) die vermomd is als uiterst eenvoudige ouderwetse analoge soortgenoot en die u als dusdanig moet bedienen. Zo'n apparaat intrigeert ons en dus vroegen wij een testexemplaar aan. |
Kennismaking met de AS201
Voor wie bedoeld?
Men kan zich de vraag stellen wat het nut is van een digitale scope op de markt te brengen waarbij heel bewust een groot aantal opties wordt verwijderd tot er niets meer overblijft dan de absolute basis van een ouderwetse analoge oscilloscoop. De fabrikant OWON, een merk van het Chinese bedrijf Fujian LILLIPUT Optoelectronics Technology Co., claimt dat de AS201 een ideaal instrument is om leerlingen de eerste beginselen van de oscilloscopie bij te brengen. Hetzelfde principe dus als eerst leren een fiets te berijden alvorens op een Harley-Davidson te stappen.
Omdat schrijver dezes, met zijn 73 jaar, natuurlijk ook is opgevoed in het analoge tijdperk en vier analoge oscilloscopen heeft versleten wekt zo'n apparaat als de AS201 uiteraard nostalgische gevoelens op. Als u zich dus afvraagt waarom wij zo'n apparaat als de AS201 hebben getest: de vorige zin geeft daarop misschien het enige echte antwoord.
De prijs en de leveringsomvang
De prijs en de leveringsomvang
De AS201 wordt niet alleen geleverd door de bekende Chinese postorderbedrijven zoals Banggood en AliExpress, maar ook door de Europese zakelijke elektronica leverancier DigiKey. De prijs scheelt uiteraard enorm:
- Banggood: € 139,95
- DigiKey: € 249,00
Vergeet hierbij echter niet dat, als uw Banggood pakket wordt tegengehouden door de douane, u BTW, invoerrechten en inklaringkosten moet bijbetalen aan postnl. Van dit soort problemen hadden wij geen last, wij kregen een gratis exemplaar ter beoordeling van Owontechnology.eu, een onafhankelijke distributeur/reseller van OWON.
De oscilloscoop wordt uitstekend verpakt geleverd in een stevige en grote kartonnen doos met heel veel beschermingsmateriaal rond het apparaat. Naast de scope zélf wordt een IEC naar Schuko netkabel, een omschakelbare oscilloscoop probe en een duidelijke en in goed Engels geschreven handleiding meegeleverd. Wat meteen opvalt is dat de BNC-connector van de probe volledig is geïsoleerd. Uit zo'n klein detail kan men al afleiden dat een fabrikant aandacht aan zijn producten besteed.
 |
| De leveringsomvang van het pakket. (© 2021 Jos Verstraten) |
De AS201 oscilloscoop
Het apparaat zélf zit in een stevige metalen behuizing die, hoewel er uiteraard geen lange kathodestraalbuis in zit, tóch de diepe afmeting heeft die kenmerkend is voor een analoge oscilloscoop. Ook in de vormgeving houdt OWON zich dus aan de analoge vermomming. De frontplaat is met zijn afmetingen van 117 mm bij 192 mm vrij klein en de draaiknopjes staan dus dicht op elkaar. De behuizing is 288 mm lang en weegt ongeveer 1,8 kg.
De oscilloscoop rust op vier rubberen voetje. Helaas zijn de twee voorste niet opklapbaar, zoals dat bij de meeste echte analoge apparaten wél het geval is.
 |
| De drie aanzichten van de AS201. (© 2021 Jos Verstraten) |
De waveform update rate van de AS201
Als een van de voornaamste kenmerken van de AS201 roemt de fabrikant de golfvorm registratie snelheid van 130.000 wfms/s. Hierdoor zou het beeld dat u op het scherm ziet vergelijkbaar zijn met het beeld dat u op een echte analoge scope ziet. De 'golfvorm registratie snelheid' is een niet zo bekende, maar heel belangrijke eigenschap van digitale oscilloscopen die in het Engels 'waveform update rate' wordt genoemd. U kent uiteraard het begrip 'sampling-rate' bij digitale oscilloscopen. Deze grootheid geeft aan hoe vaak het apparaat het ingangssignaal bemonstert binnen een meetcyclus. Deze bemonsterde signalen moeten door de software en de elektronica worden verwerkt tot een beeld op het scherm. Dat duurt een bepaalde tijd die veel langer is dan de sampling-tijd en in deze 'dode tijd' is een digitale oscilloscoop zo blind als een mol. In dat tijdsinterval kunnen er korte en/of onregelmatig voorkomende spikes op de ingangsspanning verschijnen die door de oscilloscoop worden gemist. Een analoge oscilloscoop heeft geen last van dit verschijnsel.
Het vastleggen van willekeurige en onregelmatige gebeurtenissen op het signaal wordt als gevolg van de dode tijd een kwestie van statistische waarschijnlijkheid. Soms wordt zo'n spike wel waargenomen, soms echter niet. Hoe vaker een oscilloscoop in staat is het beeld te verversen, hoe groter de kans dat een eenmalige gebeurtenis wordt vastgelegd en kan worden bekeken. Dit gegeven wordt uitgedrukt door de grootheid 'waveform update rate' en uitgedrukt in wfms/s.
Het vastleggen van willekeurige en onregelmatige gebeurtenissen op het signaal wordt als gevolg van de dode tijd een kwestie van statistische waarschijnlijkheid. Soms wordt zo'n spike wel waargenomen, soms echter niet. Hoe vaker een oscilloscoop in staat is het beeld te verversen, hoe groter de kans dat een eenmalige gebeurtenis wordt vastgelegd en kan worden bekeken. Dit gegeven wordt uitgedrukt door de grootheid 'waveform update rate' en uitgedrukt in wfms/s.
De vraag die vervolgens beantwoord moet worden is of een waveform update rate van 130.000 wfms/s iets is waar een fabrikant trots op kan zijn. Bij de meeste goedkope apparaten wordt deze grootheid niet eens vermeld. Wij moeten dus te rade gaan bij de duurdere modellen:
- UNI-T UTD2102CEX: 2.000 wfms/s, prijs € 299,00
- Owon XDS3062A: 75.000 wfms/s, prijs € 419,00
- Keysight DSOX1102A: 50.000 wfms/s, prijs € 775,00
De conclusie kan zonder meer zijn dat een waveform update rate van 130.000 wfms/s uitzonderlijk hoog is en dus inderdaad een vermeldenswaardige eigenschap is.
De bedieningselementen van de AS201
De bedieningselementen van de AS201
De AS201 heeft alle bedieningsknoppen, zie de onderstaande figuur, die van een analoge scope bekend zijn plus één knopje dat in feite helemaal niet op dit apparaat thuis hoort: Run/Stop.
- [1]
Het LCD-scherm met afmetingen van 74 mm x 55 mm, resolutie van 320 x 240 pixels en 65.536 kleuren. - [2] Run/Stop
De enige knop die dus niet thuis hoort op een analoge scope. Hiermee kunt u het beeld op het scherm bevriezen. Handig bij het onderwijs en als u een foto van het scherm moet maken. - [3] Var
Fijnregeling van de tijdbasis snelheid, meest rechtse stand is de gekalibreerde stand. - [4] Position
Instelling van de horizontale positie van de trace op het scherm. - [5] Level
Instelling van het signaal niveau waarop de scope triggert. - [6] Time/DIV
De snelheid van de tijdbasis, dus de snelheid waarmee de 'lichtstip' zich van links naar rechts over het beeldscherm verplaatst. In twintig stappen instelbaar tussen 100 ms/div tot 50 ns/div in de bekende 1/2/5 verhouding. - [7] Lock
Als u deze knop indrukt wordt de triggering automatisch ingesteld op het beste signaal niveau van het ingangssignaal. - [8] Norm/Auto/TV
Selecteert de gewenste trigger-modus. In de stand 'Norm' wordt er geen trace op het beeldscherm geschreven als er geen ingangssignaal aanwezig is. Het schrijven van de traces start als er een ingangssignaal aanwezig is dat voldoet aan de ingestelde triggervoorwaarden. In de stand 'Auto' schrijft het apparaat één trace op het scherm, ook als er geen ingangssignaal is. In de stand 'TV' wordt getriggerd op ouderwetse analoge TV-signalen. - [9] X Input
Ingang voor een extern triggersignaal of voor de horizontale afbuiging in de XY-modus. - [10] Int/Line/Ext
Selecteert de gewenste triggerbron: intern, extern of de 50 Hz netspanning. - [11] CAL signal
Op deze pen staat een blokgolf van 0,5 Vtop-tot-top met een frequentie van 1 kHz. Hiermee kunt u de 1/10 verzwakker in de oscilloscoop probe afregelen. - [12] CAL ground
De massa-referentie van het signaal van 1 kHz. - [13] AC/DC/GND
Selecteert de verticale koppelmodus. In de stand 'AC' wordt alleen de wisselspanning op de ingang doorgekoppeld. In de stand 'DC' wordt ook een eventueel aanwezige gelijkspanning zichtbaar gemaakt. In de stand 'GND' wordt de ingang van de AS201 intern aan de massa gelegd zodat u ziet waar de massa-referentie op het scherm staat ingesteld. - [14] Y Input
De verticale ingang van de scope waarop u het te meten signaal aansluit. Heeft een ingangsweerstand van 1 MΩ ±2 %, parallel aan 20 pF ±5 pF. De maximale ingangsspanning bedraagt ±400 V. - [15] +/-/XY
In de stand '+' triggert de scope als de stijgende flank van het ingangssignaal het trigger niveau overschrijdt. In de stand '-' gebeurt hetzelfde bij de dalende flank. In de stand 'XY' werkt de AS201 in de XY-modus waarbij u zowel aan de X- als aan de Y-ingang een spanning legt en de plaats van de 'spot' op het scherm bepaald wordt door beide spanningen. - [16] Volts/DIV
Met deze knop selecteert u de verticale gevoeligheid van de scope. Elf standen van 10 V/div tot 5 mV/div in de bekende 1/2/5 verhouding. - [17] Position
Instelling van de verticale positie van de trace op het scherm. - [18] Var
Fijnregeling van de verticale gevoeligheid, meest rechtse stand is de gekalibreerde stand. - [19] O/I
Netschakelaar.
 |
| Alle bedieningselementen van de AS201. (© 2019 LILLIPUT Company) |
De overige specificaties van de AS201
In de vorige paragraaf zijn de meeste specificaties van de scope besproken bij de betreffende knoppen. Nog niet besproken specificaties zijn:
- Bandbreedte Y-kanaal stand AC: 10 Hz ~ 20 MHz (-3 dB)
- Bemonsteringssnelheid: 0,5 Sa/s ~ 100 MSa/s
- Golfvorm interpolatie: sin(x)/x
- Nauwkeurigheid tijdbasis: ±100 ppm
- Stijgtijd: kleiner dan 30 ns
- Trigger bereik: ±4 divisies vanuit het midden van het scherm
- Impedantie externe trigger-ingang: 1 MΩ ±2 %, 20 pF ±5 pF
- Maximale triggerspanning: 400 Vtop-tot-top
- Bandbreedte X-kanaal: 10 Hz ~ 1 MHz (-3 dB)
- Gevoeligheid X-kanaal: 0,5 V/div
- Voedingsspanning: 100 Vac ~ 240 Vac
- Vermogensverbruik: 15 W max.
Vreemd genoeg wordt met geen woord gerept over een toch wel belangrijke eigenschap, namelijk het aantal bits waarmee de ADC werkt.
De behuizing verwijderen
De elektronica in de AS201
De behuizing verwijderen
De behuizing bestaat uit een onderste metalen U-vormig frame waarin de printen en de frontplaat zijn bevestigd en een bovenste metalen U-vormige kap die met een aantal boutjes op het onderste frame wordt geschroefd. Na verwijderen van deze schroefjes kunt u de kap verwijderen en wordt de interne elektronica geopenbaard. Dat is een aangename verrassing, want uit alles dat zichtbaar komt blijkt dat de fabrikant de AS201 met heel veel zorg heeft gefabriceerd.
Op de achterzijde van het onderste frame zit een kleine voedingsprint, ver weg dus van de rest van de elektronica. Helaas werkt deze voeding geschakeld en niet lineair.
De eigenlijke elektronica van de scope zit op drie drie printjes: een die op de bodem is geschroefd en twee die tegen de frontplaat zitten en alle bedieningsknoppen bevatten. Het display is, afgeschermd met een metalen plaatje, rechtstreeks op de frontplaat bevestigd.
Op de achterzijde van het onderste frame zit een kleine voedingsprint, ver weg dus van de rest van de elektronica. Helaas werkt deze voeding geschakeld en niet lineair.
De eigenlijke elektronica van de scope zit op drie drie printjes: een die op de bodem is geschroefd en twee die tegen de frontplaat zitten en alle bedieningsknoppen bevatten. Het display is, afgeschermd met een metalen plaatje, rechtstreeks op de frontplaat bevestigd.
 |
| Een inkijk in de achterzijde van de scope. (© 2021 Jos Verstraten) |
 |
| Een inkijk in de voorzijde van de scope. (© 2021 Jos Verstraten) |
Zoals uit de onderstaande foto blijkt is het storingsgevoelige deel van het apparaat, de BNC-connector van het ingangssignaal, volledig afgeschermd op de print.
 |
De afscherming van de analoge ingang van de scope. (© 2021 Jos Verstraten) |
Het testen van de AS201
De eerste indruk is uitstekend
De eerste indruk na inschakelen van de AS201 is uitstekend. Op het scherm verschijnen al na een paar seconden een raster van 12 bij 8 divisies en een horizontale trace. Vreemd is dat de fabrikant gekozen heeft voor een blauwe kleur voor de schermindeling en de trace. Vrijwel alle analoge oscilloscopen hebben immers een groen oplichtend scherm!
De scope is overzichtelijk te bedienen en geeft een zeer rustig en stabiel beeld. De horizontale delen van de trace vertonen nauwelijks kwantiseringsartefacten. Wél staan de knopjes iets te dicht bij elkaar om deze gemakkelijk te bedienen. Zowel de ijking van de verticale gevoeligheid als de ijking van de horizontale afbuiging zijn uitstekend. Althans, voor zover dit bij een analoge scope te beoordelen valt, uiteraard!
De analoge bandbreedte
De analoge bandbreedte
Wij hebben al de nodige Chinese oscilloscopen getest en hebben hierbij vastgesteld dat de bandbreedte vaak schromelijk wordt overdreven. De ergste overdrijving was een apparaat met een gespecificeerde bandbreedte van 100 MHz, die bij metingen niet verder kwam dan 25 MHz (-3 dB frequentie). Wij zijn dus zeer benieuwd wat de gespecificeerde bandbreedte van 20 MHz van de AS201 in de praktijk voorstelt. Om dat te testen sluiten wij sinussignalen met identieke grootte maar met stijgende frequentie aan op de scope. Door de grootte van de weergave van de sinussen op het scherm te vergelijken krijgt u een idee van de bandbreedte van het apparaat.
Op de onderstaande figuur ziet u dat er niets te klagen valt. Zelfs de sinus met een frequentie van 30 MHz verschijnt zo goed als onverzwakt op het scherm. Bij 20 MHz wordt zelfs een kleine extra versterking gemeten ten opzichte van 1 MHz.
 |
| Het meten van de bandbreedte van de AS201. (© 2021 Jos Verstraten) |
De weergave van blokgolven
Met een bandbreedte van 20 MHz moet het mogelijk zijn blokvormige signalen tot 1 MHz onvervormd weer te geven. In de onderstaande afbeelding hebben wij de weergave van drie blokvormige signalen verzameld. Deze signalen komen van de TTL-uitgang van een functiegenerator en worden met een BNC-naar-BNC kabel, die is afgesloten met een 50 Ω terminator, op de AS201 aangesloten.
 |
| De weergave van blokgolven. (© 2021 Jos Verstraten) |
De triggering van de oscilloscoop
Over de triggering niets dan goeds. Het apparaat triggert ook uitstekend op moeilijke signaalvormen, zoals deze op de onderstaande foto. Onze 2 x 100 MHz Hantek scope heeft hier in zijn 'AUTO SET'-functie wat problemen mee, maar de AS201 zet na even draaien aan de 'Level'-potentiometer, een volledig stabiel plaatje op het scherm.
 |
| Ook op dergelijke moeilijke signalen triggert de AS201 stabiel. (© 2021 Jos Verstraten) |
De stijgtijd van de AS201
De stijgtijd wordt gespecificeerd als kleiner dan 30 ns. Bij de maximale snelheid van 50 ns/div zou dus de voorflank van een steile puls maximaal 0,6 divisions van het beeld in beslag mogen nemen. In de onderstaande afbeelding ziet u de voorflank van zo'n puls, links op een scope met een eigen stijgtijd van slechts 3,5 ns, rechts op de AS201. Uit vergelijking van beide plaatjes kunt u afleiden dat de puls zélf een stijgtijd van ongeveer 12,5 ns heeft en dat de gemeten stijgtijd van de AS201 dus binnen de specificaties valt.
 |
Meten van de stijgtijd door middel van een steile puls. (© 2021 Jos Verstraten) |
Weergave van kleine signalen
Digitale oscilloscopen willen in de gevoeligste stand wel eens wat last hebben van digitale stoorsignaaltjes in het beeld. Niet zo verbazingwekkend, want op de printplaat van zo'n apparaat razen steile pulsen met frequenties van meerdere honderden MHz rond. Een kleine parasitaire capaciteit is dan al voldoende om HF-harmonischen rond te sproeien. Een goede afscherming tussen de analoge en digitale signaalverwerking is dus absoluut noodzakelijk.
Als controle hebben wij de AS201 ingesteld op de gevoeligste stand van 5 mV/div en de ingang kortgesloten (linker beeld). De horizontale lijn die dan wordt geschreven is volledig vlak en vertoont absoluut geen HF-storingen.
Als controle hebben wij de AS201 ingesteld op de gevoeligste stand van 5 mV/div en de ingang kortgesloten (linker beeld). De horizontale lijn die dan wordt geschreven is volledig vlak en vertoont absoluut geen HF-storingen.
Vervolgens hebben wij een sinussignaal met een effectieve waarde van 3 mV en een frequentie van 10 kHz rechtstreeks met een BNC-naar-BNC kabel op de AS201 aangesloten. Dit signaal kwam uit een uiterst vervormingsvrije analoge RC-generator (Philips PM5109S) en is dus zuiver. De weergave op het scherm van de AS201 ziet u op het rechter beeld. Er is dus sprake van een zeer kleine instraling van HF-signalen, maar dit verschijnsel is veel kleiner dan bij onze Hantek DSO5102P. Ook op dit gebied scoort de AS201 dus uitstekend!
 |
| Stoorsignalen bij het meten van zeer kleine signalen. (© 2021 Jos Verstraten) |
De XY-modus
Na het verplaatsen van de betreffende schuifschakelaar naar de stand 'XY' schakelt het schermraster om van 12 x 8 divisies naar 8 x 8 divisies. Als u aan beide BNC-connectoren wisselspanningen van identieke grootte, maar afwijkende fase of frequentie aanlegt verschijnen de beroemde Lissajous-figuren op het scherm van de AS201. Omdat er uitsluitend stilstaande plaatjes op het scherm verschijnen als de frequentieverhouding tussen beide signalen exact geheeltallig is, zoals 2/1, 3/2 of 4/3, kunt u met deze figuren twee frequenties heel nauwkeurig ten opzichte van elkaar afregelen. De kleinste afwijking in de onderlinge verhouding tussen de twee frequenties heeft tot gevolg dat het beeld niet stilstaat maar gaat variëren.
 |
| Het schermbeeld in de XY-modus van de AS201. (© 2021 Jos Verstraten) |
Onze conclusies over de OWON AS201
De kwaliteit van het product
Daar kunnen wij kort over zijn: fantastisch! Aan de constructie van het apparaat is veel zorg besteed. De prestaties als eenvoudige 'analoge' oscilloscoop zijn ook uitstekend.
Uiteraard missen wij een aantal handige functies die bij een digitale oscilloscoop standaard zijn en die men zonder extra kosten in de firmware van de AS201 had kunnen integreren. Maar die ontbreken bij iedere analoge scope en het zou dus niet eerlijk zijn deze bij dit product te verwachten.
Is de AS201 een zinvolle investering?
Is de AS201 een zinvolle investering?
Dat vinden wij een moeilijk te beantwoorden vraag. Wij nemen aan dat de fabrikant marktonderzoek heeft verricht waaruit bleek dat er vraag is naar zo'n digitale scope vermomd als analoge soortgenoot. Echter, de AS201 kost minstens € 139,95 en voor veel minder koopt u tegenwoordig via eBay of Marktplaats een tweedehandse échte analoge scoop met twee kanalen en een veel grotere bandbreedte. Voor honderd euro meer koopt u bovendien rechtstreeks in China een échte digitale scoop met twee kanalen, 100 MHz bandbreedte en veel extra functies.
Anderzijds is het wel weer zo dat een vergelijkbaar product, de AO-610 analoge oscilloscoop van Voltcraft met een bandbreedte van slechts 10 MHz, ongeveer € 185,00 kost.
Wij zijn in ieder geval wel een beetje verliefd geworden op het apparaatje, dat zal wel met onze leeftijd en jeugdsentiment te maken hebben. Hoewel wij geteste producten meestal weer voor een lekker prijsje verkopen aan elektronica hobbyisten hebben wij besloten de AS201 te houden als tweede oscilloscoop in ons lab.
Koop uw laboratoriumvoeding bij Amazon
