HW/ Embedded 개발자라면 친하게 지낼 수 밖에 없는 오실로스코프

오실로스코프는 보통 전압을 보거나 아날로그 파형을 보기위해 쓰이지만

사실 디지털 신호를 분석하는데 특히 유용하다.

다만 종류에 따라 기능, 가격대가 다르니 이에 대해 알아보자.

탁상형 오실로스코프

일반적으로 말하는 오실로스코프가 이에 속한다.

고급형 제품들은 키사이트, 텍트로닉스, Lecroy 등에서 생산하며 수백만원 정도이다.

보급형 브랜드는 OWON, RIGOL, UNI-T 등이 있으며 수십만원 정도에 구매 가능하다.

보통 가격이 비쌀수록 대역폭이 높고 Sampling rate가 올라간다.

RF나 정밀 신호를 다루지 않는다면 보급형 브랜드 제품으로도 충분하다.

그리고 RIGOL 제품의 경우 MSO 제품군 혹은 ds1074z plus부터 디지털 디코딩이 가능하다.

하드웨어 디버깅을 해본 사람은 누구나 시리얼 신호나 디지털 신호선을 오실로스코프로 찍어본적 있을것이다.

사람이 일일히 클럭에 맞춰서 계산해줄 수도 있지만 시간이 오래 걸리고 실수하기 쉽다.

반면 디지털 디코딩 기능을 활용하면 각종 시리얼 신호(RS232/UART) SPI, I2C 등의 디지털 신호를 알아서 해석해준다.

안타까운 점은 우리의 오실로스코프 제조사들은 이런 기능들은 옵션/라이센스 형태로 판매한다는 것이다.

옵션을 구매하고 코드를 입력해야만 시리얼 디코딩, Bandwidth 상향 등의 고급 기능들을 쓸 수 있다.

그나마 RIGOL 같은 저가형 브랜드는 수십만원에 불과하지만 고가 브랜드에서는 1~2백만원에 달한다.

휴대용 오실로 스코프

핸디 오실로스코프는 출장이나 이동이 잦은 엔지니어를 위한 오실로스코프이다.

화면이 약간 조악하긴 하지만 FFT 등 웬만한 기능은 다 제공하며 숫자로 볼 수 있는 멀티미터 모드도 제공한다.

따라서 고가(100만원 이상)의 전류 프로브를 사용하지 않아도 전류값을 볼 수 있는 장점이 있다.

화면이 작게 느껴질 수도 있지만 CSV파일을 PC에 전송하거나 전용 SW로 실시간으로 신호를 받아볼 수도 있다.

하지만 생각보다 가격이 저렴하지 않아서 동일가격 탁상용보다 성능이 떨어진다.

그러므로 공간 절약,휴대성과 성능 중에 무엇이 우선인지 선택하여 고르면 된다.

이외에 DSO NANO 등의 소형 저가 오실로 스코프가 있지만 완성도가 나쁘고

성능이 매우 떨어지기때문에 추천하지 않는다.

PC용 오실로스코프

사실 위의 PC용 소프트웨어를 보면 작은 오실로스코프의 화면에서

버튼을 조작하기보단 PC에서 사용하는게 훨씬 편해 보일 것이다.

그런 사람들을 위해 LCD와 조작부를 없애고 가격을 낮춘게 PC용 오실로스코프이다.

저가형은 100MS/s 에 불과하지만 10만원대에 오실로스코프를 사용할 수 있다는건 큰 장점이다.

일반적인 용도로 사용하기엔 충분하며 일부 코드를 커스텀할 수도 있다.

Logic Analyzer

그렇다면 오실로스코프의 디지털 디코딩을 PC에서도 사용할 수 없을까?

이런 경우 로직 분석기 (logic analyzer)를 사용하면 된다.

불과 10~20만원대 제품으로도 수십만원짜리 옵션 못지 않게 유용하다.

디지털 디코딩 기능처럼 알아서 데이터를 해석해 주며 반대로 특정 신호를 보내는것도 가능하다.

나는 이걸 이용해 다이나믹셀 서보 모터를 AVR로 제어하는 코드를 만들었다.

Analog Discovery

디지털 디코딩도 되는 PC용 오실로 스코프를 찾는다면 digilent 사의 AD제품을 이용하면 된다.

가격은 50만원대(학생일 경우 40만원대)로 조금 비싸지만 정말 다양한 기능을 제공한다.

AD는 자바스크립트를 이용할 수 있는데 간단하게는 센서의 전압 신호를

원하는 단위로 변환하는 식을 넣을 수도 있고 여러 바이트로 쪼개진 데이터를 합친다거나 할 수도 있다.

신호를 자유롭게 만들 수 있기때문에 MCU나 별도 프로그램 없이도 센서데이터를

확인해 볼 수 있다.

개인적으로 이 제품의 완성도가 좋아 대학원생때도 직장에서도 잘 쓰고 있다.