Upgrade oscilloscopio Tektronix TDS420
Negli anni 90, Tektronix mise in commercio una serie di oscilloscopi digitali computerizzati di fascia alta, dotati di numerose funzioni matematiche che consentono vari tipi di analisi dei segnali visualizzati. Il prezzo di queste macchine era molto elevato, i modelli superiori potevano facilmente superare la decina di milioni di lire (più del costo di una utilitaria, pe capirci), ma presso i laboratori delle aziende ottennero un notevole successo.
Al giorno d'oggi non è difficile trovare un esemplare usato a prezzo modesto. Si tratta di macchine perfettamente funzionanti, e se si ha la fortuna di trovarne uno da qualche azienda specializzata in ricondizionamento di strumentazione elettronica l'affare è sicuro: con 250 euro mi sono preso un TDS420 revisionato, calibrato e con tanto di garanzia di sei mesi.
Ma cosa fa il TDS420 ? Sostanzialmente di tutto: acquisice segnali fino a 200MHz su 4 canali visualizzati contemporaneamente, fa operazioni matematiche sulle forme d'onda, misura intervalli di tempo, ampiezza e frequenza, memorizza immagini di riferimento, è dotato persino di un drive per floppy disk da 3 pollici su cui possono essere salvati screenshot e files di dati contenenti i campioni dei segnali digitalizzati. Certo non è semplicissimo da sfruttare, bisogna destreggiarsi tra i numerosi menu e sottomenu che appaiono sul monitor, ma una volta capito come funziona è veramente uno strumento "tuttofare". E per i principianti ha un pulsante di auto-set che configura i vari parametri in modo da ottenere una visualizzazione ottimale (a dire il vero non sempre, comunque imposta un ottimo "punto di partenza") del segnale in ingresso.
Sembra perfetto già così, ma c'è una funzione "segreta", che poteva essere abilitata solo nel caso che lo strumento avesse installata una scheda DSP upgradata con 32MB di memoria RAM invece dei 16MB standard: con questa opzione, l'oscilloscopio si trasformava nientemeno che in un analizzatore di spettro tramite FFT.
Purtroppo l'esemplare acquistato aveva solo 16MB di memoria sulla scheda. L'unico modo per ottenere la preziosa funzionalità era attendere con pazienza di trovare la scheda superiore. Acquistarla da Tektronix sarebbe stato impensabile: ammettendo che fosse ancora disponibile, il prezzo avrebbe superato di gran lunga quello dell'intero strumento.
Pazienta oggi, aspetta domani... un bel giorno su ebay (sempre sia lodato !) appare un annuncio di un venditore australiano che per poco più di un centone mi spedisce proprio la scheda tanto agognata. Ci mette un paio di settimane per arrivare, ma alla fine arriva.
Manuale di servizio e informazioni reperite in rete alla mano, apriamo lo strumento e procediamo all'installazione della scheda.
Il lato sinistro dell'apparecchio è occupato dal monitor, che - come si può vedere dalla vista da sotto - non monta un tubo da oscilloscopio a deflessione elettrostatica ma un tubo analogo a quello di una TV, con deflessione elettromagnetica (sono chiaramente visibili le bobine del giogo). Si tratta in realtà di un monitor da computer a risoluzione abbastanza elevata, che visualizza un'immagine generata "a pixel" dal computer interno.
Sotto si trova tutta la sezione di ingresso: amplificatori a guadagno programmabile, condizionamento del segnale, convertitori A/D e circuiteria di supporto.
Di fianco al monitor c'è quello che ci interessa, ovvero una serie di schede: CPU di gestione della macchina, scheda video e scheda DSP
Estraiamo la scheda DSP, che ha un connettore a pettine uguale al classico connettore ISA a 16 bit usato nei PC di una volta, e mettiamola a confronto con la nuova scheda da installare.
Si vede subito la differenza: sulla scheda in alto il numero di chip di memoria è doppio rispetto all'altra, che ha 6 spazi vuoti. 32MB di memoria contro 16MB.
La scheda è installata, sembra funzionare correttamente ma nel menu delle funzioni matematiche la casella dell'analizzatore di spettro è ancora nascosta. Questo perchè è necessario configurare l'oscilloscopio e abilitare le funzioni latenti, operazione regolarmente riservata all'assistenza ufficiale (ovviamente a "modico prezzo"). Cercando bene in rete si trova tutta la documentazione del caso: per attivare le funzioni nascoste è necessario connettersi ad una porta RS232 della scheda CPU con un terminale ASCII, e digitare una serie di comandi specifici. Va costruito un apposito cavetto adattatore e non è cosa complicata, poi tramite un cavo null-modem (RXD/TXD incrociati) si va verso una seriale del PC e ci si connette tramite Hyperterminal.
Ecco il terminale che visualizza i messaggi di boot dell'oscilloscopio:
Settati i flags opportuni, finalmente la funzione FFT è attiva e può essere utilizzata.
Qui vediamo contemporaneamente la forma d'onda di un segnale e lo spettro corrispondente calcolato tramite FFT. Sono disponibili varie opzioni: scala lineare o logaritmica, filtraggi di vario genere per migliorare la visibilità, vari tipi di finesta di campionamento, etc... non è come avere un vero analizzatore di spettro eterodina, ma per molti impieghi è ugualmente valido. E comunque, tra averlo e non averlo...
