Với phần lớn công việc gỡ lỗi mạch nhúng, đo nguồn xung hay soi một bus CAN, băng thông không phải thứ chặn bạn lại — độ dài bản ghi mới là thứ chặn. Bạn cần thấy cả một khung truyền dài vài chục mili-giây mà vẫn giữ được cạnh xung nano-giây nằm trong đó. Đây đúng là chỗ dòng PicoScope 3000E nhắm tới: bộ nhớ tới 2 GS trên một máy 4 kênh cỡ quyển sách, giá nằm ở phân khúc tầm trung.
Bài viết đi qua cấu trúc 8 mã của dòng, ba đánh đổi cần hiểu trước khi chọn — bộ nhớ theo số kênh, 8 bit hay 10 bit, có cần MSO hay không — rồi tới bảng chọn model và so sánh với dòng 6000E cao hơn.
Dòng PicoScope 3000E gồm những model nào?
Bốn model khác nhau đúng một thông số: băng thông. Mọi thứ còn lại — 4 kênh analog, 5 GS/s, bộ nhớ, phần mềm, kích thước — giống hệt nhau. Mỗi model có thêm bản MSO gắn hậu tố, bổ sung 16 kênh số.
| Model | Băng thông (−3 dB) | Thời gian lên (10–90%) | Lọc băng thông chọn được | Bản MSO |
|---|---|---|---|---|
| PicoScope 3415E | 100 MHz | 3,5 ns | 20, 50, 100 MHz | 3415E MSO |
| PicoScope 3416E | 200 MHz | 1,75 ns | 20, 50, 100, 200 MHz | 3416E MSO |
| PicoScope 3417E | 350 MHz | 1,2 ns | thêm 350 MHz | 3417E MSO |
| PicoScope 3418E | 500 MHz | 925 ps | thêm 500 MHz | 3418E MSO |
Một chi tiết dễ bỏ qua trong bảng thông số: dải đo nhỏ nhất bị ràng buộc theo băng thông. Dải ±5 mV chỉ dùng được tới 100 MHz, ±10 mV tới 200 MHz, ±20 mV tới 350 MHz. Nếu công việc của bạn là soi nhiễu vài mili-vôn trên đường nguồn thì băng thông 500 MHz không giúp gì cho dải đo đó — chọn model theo tín hiệu nhanh nhất bạn thật sự cần dựng lại, đừng chọn theo con số lớn nhất trong catalogue.
Ngõ vào là BNC chuyển được giữa 1 MΩ ∥ 13 pF (đầu dò thụ động, AC/DC) và 50 Ω ±2% (tín hiệu RF, chỉ DC). Độ nhạy 1 mV/div tới 4 V/div ở chế độ 1 MΩ, dải toàn thang từ ±5 mV tới ±20 V. Bảo vệ quá áp ±100 V ở 1 MΩ và 5,5 V RMS ở 50 Ω — con số cuối đáng ghi nhớ, vì cắm nhầm một đường nguồn vào ngõ 50 Ω là lỗi tốn tiền.
Bộ nhớ 2 GS: con số ghi trên tờ rơi và con số bạn thực sự có
«Tới 2 GS» là chỉ số ở một kênh, chế độ 8 bit. Bật thêm kênh thì bộ nhớ và tốc độ lấy mẫu chia ra. Đây không phải mẹo tiếp thị của riêng Pico — mọi máy hiện sóng dùng chung một khối ADC và một khối RAM đều vậy — nhưng biết trước bảng chia sẽ tránh cho bạn cú hụt hẫng khi bật kênh thứ tư.
| Số kênh đang bật | Lấy mẫu, 8 bit | Bộ nhớ/kênh, 8 bit | Lấy mẫu, 10 bit | Bộ nhớ/kênh, 10 bit |
|---|---|---|---|---|
| 1 kênh | 5 GS/s | 2 GS | 2,5 GS/s | 1 GS |
| 2 kênh | 2,5 GS/s | 1 GS | 1,25 GS/s | 500 MS |
| 3 hoặc 4 kênh | 1,25 GS/s | 512 MS | 625 MS/s | 256 MS |
| Trên 4 kênh (có cổng số) | 625 MS/s | 256 MS | 312,5 MS/s | 128 MS |
Cách đọc bảng này cho có ích: lấy bộ nhớ chia cho tốc độ lấy mẫu sẽ ra khoảng thời gian bắt được trong một lần chụp. Ở 4 kênh 8 bit, 512 MS chia cho 1,25 GS/s cho khoảng 410 ms — đủ dài để bắt trọn quá trình khởi động của một ECU hay một chu trình bơm, mà mỗi mẫu vẫn cách nhau 800 ps. Ở cấu hình một kênh chạy hết 5 GS/s, Pico ghi giới hạn một lần bắt là 200 ms qua phần mềm PicoScope 7 và 400 ms qua PicoSDK.
Khi cần dài hơn nữa, máy chuyển sang streaming: dữ liệu chảy thẳng về RAM của PC thay vì nằm trong bộ nhớ máy. Phần mềm PicoScope 7 giữ 250 MS ở chế độ này; qua PicoSDK thì không giới hạn tổng thời lượng, tốc độ khoảng 300 MS/s một kênh 8 bit trên cổng USB 3.0. Còn khi cần nhiều lần bắt ngắn thay vì một lần bắt dài — ví dụ soi 40.000 xung đánh lửa liên tiếp — thì dùng bộ nhớ phân đoạn: 40.000 phân đoạn trong PicoScope 7, tới 2.000.000 phân đoạn qua SDK, với thời gian nạp lại trigger dưới 700 ns.
8 bit hay 10 bit: chọn theo phép đo, không theo thói quen
Độ phân giải trên 3000E là chế độ phần cứng chọn bằng phần mềm, không phải hai đời máy khác nhau. Đổi chế độ là đổi luôn tốc độ lấy mẫu tối đa như bảng trên. Khác biệt thực tế nằm ở bậc lượng tử và độ sạch của phổ:
| Chỉ tiêu | Chế độ 8 bit | Chế độ 10 bit |
|---|---|---|
| Bậc lượng tử (LSB) | < 0,4% dải vào | < 0,1% dải vào |
| Méo hài (10 MHz, −2 dBfs) | tốt hơn −50 dB | tốt hơn −60 dB |
| SFDR | tốt hơn 50 dB | tốt hơn 60 dB |
| Tuyến tính | ≤ 2 LSB | ≤ 4 LSB |
| Lọc băng thông cao nhất | tới 500 MHz | tới 200 MHz |
Quy tắc gọn: 8 bit cho cạnh xung, 10 bit cho biên độ. Đo thời gian lên, jitter, độ trễ giữa hai tín hiệu — dùng 8 bit để giữ 5 GS/s. Đo ripple trên đầu ra nguồn, méo của một khối khuếch đại, hay dòng nghỉ vài trăm micro-ampe — chuyển sang 10 bit, bậc lượng tử nhỏ hơn bốn lần đáng giá hơn tốc độ.
Ngoài hai chế độ phần cứng, phần mềm còn có enhanced resolution cộng thêm tối đa 4 bit bằng cách lấy trung bình các mẫu kề nhau. Đây là kỹ thuật đổi băng thông lấy độ phân giải, hữu ích với tín hiệu chậm và lặp lại — không thay thế được chế độ 10 bit phần cứng khi tín hiệu chỉ xảy ra một lần.
Bản MSO: 16 kênh số nằm sẵn trên máy
Bốn model đều có phiên bản MSO với 16 kênh số chia thành 2 cổng 8 kênh, đầu nối 10×2 bước 2,54 mm ngay mặt trước. Khác với dòng 6000E phải mua pod MSO rời, ở 3000E phần số đã nằm trong máy — đổi lại bạn phải quyết định lúc mua, không nâng cấp sau được.
- Tần số vào tối đa 100 MHz (200 Mbit/s), xung hẹp nhất phát hiện được 5 ns.
- Ngưỡng logic đặt riêng cho từng cổng, dải ±5 V, sai số dưới ±350 mV — đủ để làm việc với 1,8 V, 3,3 V và 5 V trên cùng một mạch.
- Trở kháng vào 200 kΩ ∥ 8 pF, dải động ±20 V, bảo vệ quá áp ±50 V.
- Lệch thời gian giữa các kênh 2 ns điển hình, tốc độ biến thiên tối thiểu 10 V/µs.
Giá trị lớn nhất của bản MSO không nằm ở 16 đường sóng vuông thêm vào màn hình, mà ở giải mã giao thức. Phần mềm PicoScope 7 giải mã 40 giao thức — 1-Wire, CAN, CAN FD, CAN XL, LIN, SENT, PSI5, FlexRay, I²C, I²S, SPI, UART, USB 1.x, MIL-STD-1553, ARINC 429, 10BASE-T1S, Ethernet 10/100, Manchester, MODBUS, PMBUS, DALI, DMX512, Quadrature và nhiều giao thức khác. Trên bản MSO, kênh analog và kênh số cộng lại cho phép giải mã tới 20 kênh dữ liệu nối tiếp cùng lúc, khung lỗi được tô đỏ ngay dưới dạng sóng trên cùng trục thời gian.
Trigger và các công cụ đi kèm
Trigger trên 3000E là trigger số: tín hiệu được số hoá trước rồi mới so ngưỡng, nên độ chính xác đạt 1 LSB tới hết băng thông máy, kèm hysteresis chỉnh được. Ngoài trigger cạnh còn có cửa sổ, độ rộng xung, dropout, khoảng thời gian, runt, thời gian chuyển mức và trigger logic tổ hợp AND/OR nhiều nguồn. Bắt trước trigger tới 100% chiều dài bản ghi.
- Tốc độ cập nhật tới 300.000 dạng sóng/giây ở chế độ lưu ảnh nhanh — đủ để một glitch hiếm hiện ra thành vệt mờ thay vì không bao giờ thấy.
- DeepMeasure đo tự động trên tới một triệu chu kỳ của mỗi lần bắt, trả về bảng thời gian chu kỳ, tần số, độ rộng xung, thời gian lên/xuống, quá xung — sắp xếp và lọc được, thay cho việc dí con trỏ từng chu kỳ.
- Mask limit testing so dạng sóng với mặt nạ dựng từ một sóng tốt, đếm pass/fail — dùng cho khâu kiểm cuối chuyền.
- Actions tự động chạy việc khi có điều kiện: dừng bắt, lưu dữ liệu, phát âm thanh, chạy một file .exe, xuất dữ liệu giải mã — tự động hoá được mà chưa cần viết dòng code nào.
Máy còn có sẵn máy phát hàm và AWG dùng chung một ngõ BNC: sin, vuông, tam giác, sinc, Gauss, nhiễu trắng và PRBS tới 20 Mb/s; dải tần 100 µHz tới 20 MHz; biên độ ±2 V vào tải cao trở (±1 V vào 50 Ω); AWG cập nhật 200 MS/s, bộ đệm 32 kS, độ phân giải 14 bit. Cộng thêm phân tích phổ FFT chọn từ 128 tới 1 triệu điểm, kênh toán học và bộ lọc số — với nhiều bàn thử nghiệm, chiếc hộp này thay được ba thiết bị.
Kết nối, nguồn và điều kiện làm việc
| Hạng mục | Thông số |
|---|---|
| Kết nối PC | USB 3.0 Type-C (chạy được trên USB 2.0, tốc độ truyền giảm) |
| Nguồn | Một cổng USB Type-C 3 A, hoặc cổng USB kèm bộ nguồn Type-C ngoài 5 V/3 A |
| Cáp kèm theo | Type C–A dài 0,9 m; Type C–C dài 1,8 m |
| Truyền dữ liệu | USB 3.0: tới 360 MS/s (8 bit), 180 MS/s (10 bit); USB 2.0: 40 / 20 MS/s |
| Chỉ báo | LED RGB trên từng đầu BNC, cộng LED nguồn và trạng thái |
| Tản nhiệt | Quạt tự động điều tốc để chạy êm |
| Kích thước / khối lượng | 221 × 173 × 30 mm / dưới 0,7 kg |
| Nhiệt độ | Hoạt động 0–40 °C; đạt độ chính xác công bố ở 15–30 °C sau 20 phút khởi động |
| Tiêu chuẩn | Thiết kế theo EN 61010-1; EMC theo EN 61326-1 và FCC Part 15 Subpart B; RoHS, REACH, WEEE |
| Bảo hành | 5 năm |
Phần mềm PicoScope 7 chạy trên Windows 11 và 10 (64-bit), macOS 15 và 14, Ubuntu 24.04/22.04 LTS và openSUSE 15.5/15.4, giao diện có 27 ngôn ngữ (chưa có tiếng Việt — bản dùng phổ biến ở ta là tiếng Anh). Không có gói tính năng bán riêng: giải mã giao thức, mặt nạ, DeepMeasure đều nằm sẵn trong bản miễn phí. Cho hệ đo tự động, PicoSDK cung cấp DLL C cùng thư viện pyPicoSDK cho Python, kèm ví dụ LabVIEW và MATLAB.
Đầu dò tương thích chọn theo băng thông model: TA375 (100 MHz), TA386 (200 MHz), TA536 (350 MHz) đều là loại 5 mm chuyển 1:1/10:1; riêng 500 MHz dùng TA561 loại 3,5 mm tỷ số 10:1. Bản MSO cần cáp số 20 chân TA136 và bộ kẹp logic TA139. Nếu hồ sơ chất lượng của bạn yêu cầu chứng chỉ hiệu chuẩn, Pico có mã CC017 cho nhóm 2000/3000/3000E/4000/5000E; Techmaster cũng nhận hiệu chuẩn thiết bị đo tại phòng lab đạt ISO/IEC 17025.
Chọn model nào trong dòng?
| Công việc chính | Model phù hợp | Lý do |
|---|---|---|
| Bus CAN/LIN/SENT trên ô tô, board nhúng 8/32-bit | 3415E MSO hoặc 3416E MSO | Tín hiệu dưới 20 MHz; giá trị nằm ở 16 kênh số và giải mã, không ở băng thông |
| Nguồn xung, driver động cơ, đo ripple và méo | 3416E (dùng chế độ 10 bit) | Bậc lượng tử nhỏ hơn bốn lần; 200 MHz đủ cho cạnh chuyển mạch của MOSFET/IGBT |
| Mạch số tốc độ cao, DDR chậm, tín hiệu clock hàng trăm MHz | 3417E hoặc 3418E | Thời gian lên 1,2 ns và 925 ps đủ dựng lại cạnh mà không bo tròn |
| Phòng thực hành, đào tạo kỹ thuật | 3415E MSO | Một máy gồm hiện sóng, phân tích logic, máy phát hàm và phân tích phổ; phần mềm miễn phí cài cho cả lớp |
| Trạm đo tự động, cần điều khiển bằng mã | Model bất kỳ + PicoSDK | 2 triệu phân đoạn và streaming không giới hạn thời lượng qua SDK |
PicoScope 3000E khác PicoScope 6000E ở đâu?
Hai dòng dùng chung phần mềm, chung triết lý «hộp USB + sức mạnh PC», nên câu hỏi thật sự là bạn cần gì thêm.
| PicoScope 3000E | PicoScope 6000E | |
|---|---|---|
| Số kênh analog | 4 | 4 hoặc 8 |
| Băng thông | 100–500 MHz | 300 MHz – 3 GHz |
| Lấy mẫu tối đa | 5 GS/s | 10 GS/s |
| Độ phân giải | 8 và 10 bit | 8, 10 và 12 bit (FlexRes) |
| Bộ nhớ tối đa | 2 GS | 4 GS |
| Kênh số | 16 kênh tích hợp (bản MSO) | 16 kênh qua pod TA369 rời |
Chọn 3000E khi công việc nằm dưới 500 MHz và bạn muốn kênh số nằm sẵn trong máy. Chuyển lên dòng PicoScope 6000E khi cần kênh thứ năm tới thứ tám cùng lúc, cần chế độ 12 bit, hoặc cần băng thông trên 500 MHz. Toàn bộ danh mục Pico Technology tại Việt Nam nằm ở trang Pico Technology Việt Nam, riêng nhóm máy hiện sóng ở danh mục máy hiện sóng PicoScope.
Câu hỏi thường gặp
PicoScope 3000E có bao nhiêu model và khác nhau thế nào?
Dòng có 4 model — 3415E, 3416E, 3417E, 3418E — với băng thông lần lượt 100, 200, 350 và 500 MHz, mỗi model kèm một bản MSO có thêm 16 kênh số, tổng cộng 8 mã. Ngoài băng thông và thời gian lên, các model giống nhau hoàn toàn: 4 kênh analog, lấy mẫu tới 5 GS/s, bộ nhớ tới 2 GS, cùng phần mềm và cùng kích thước.
Bộ nhớ 2 GS của PicoScope 3000E có dùng được khi bật cả 4 kênh không?
Không — 2 GS là bộ nhớ khi chỉ bật một kênh ở chế độ 8 bit. Bật 2 kênh còn 1 GS mỗi kênh, bật 3 hoặc 4 kênh còn 512 MS mỗi kênh, và ở chế độ 10 bit các con số này giảm một nửa. Tốc độ lấy mẫu cũng chia tương tự: 5 GS/s với một kênh, 1,25 GS/s khi dùng 4 kênh ở chế độ 8 bit.
Khi nào nên dùng chế độ 10 bit thay vì 8 bit?
Dùng 10 bit khi phép đo phụ thuộc vào biên độ: ripple đầu ra nguồn, méo hài, tín hiệu biên độ nhỏ trên nền lớn. Chế độ 10 bit có bậc lượng tử dưới 0,1% dải vào so với dưới 0,4% ở 8 bit, méo hài tốt hơn −60 dB và SFDR trên 60 dB. Đổi lại tốc độ lấy mẫu tối đa còn một nửa và lọc băng thông cao nhất là 200 MHz, nên tín hiệu có cạnh nhanh vẫn nên đo ở 8 bit.
Bản MSO của PicoScope 3000E giải mã được những giao thức nào?
Phần mềm PicoScope 7 giải mã 40 giao thức, gồm CAN, CAN FD, CAN XL, LIN, SENT, PSI5, FlexRay, I²C, I²S, SPI, UART/RS-232, USB 1.x, MIL-STD-1553, ARINC 429, 10BASE-T1S, Ethernet 10/100BASE, Manchester, MODBUS, PMBUS, DALI, DMX512 và các giao thức khác. Trên bản MSO, kênh analog và kênh số cộng lại cho phép giải mã tới 20 kênh dữ liệu nối tiếp cùng lúc, và tính năng này nằm sẵn trong phần mềm miễn phí.
PicoScope 3000E có cần nguồn ngoài không?
Không bắt buộc. Máy chạy từ một cổng USB Type-C cấp được 3 A. Nếu cổng USB trên máy tính không đủ dòng, dùng thêm bộ nguồn Type-C ngoài 5 V/3 A (mã PS017). Máy kèm sẵn hai cáp: Type C–A dài 0,9 m và Type C–C dài 1,8 m.
