Mnohé vylepšenia radu RTO6 od spoločnosti Rohde & Schwarz vzišli z návrhov zákazníkov, aby im uľahčili prácu s týmto osciloskopom. Na začiatok je tu veľká 15,6-palcová dotyková obrazovka s vysokým rozlíšením (HD) a nové grafické používateľské rozhranie maximalizujú zobrazovaciu plochu pre meracie signály. Ďalej je tu technológia SmartGrid umožňuje používateľom presúvať signály na obrazovku podľa potreby (úvodný obrázok článku). Všetky nastavenia je možné konfigurovať na 15,6-palcovej dotykovej obrazovke s rozlíšením Full HD iba niekoľkými kliknutiami.

Často používané meracie funkcie a konfigurácie je možné pripnúť na panel s nástrojmi v hornej časti dotykovej obrazovky. Kokpit aplikácie, ktorý funguje ako hlavné menu, poskytuje umiestnenie jedným klepnutím na prístup ku všetkým dostupným aplikáciám osciloskopu. Aj keď je otvorená používateľská ponuka osciloskopu, používateľ môže vidieť takmer všetky nedávno zobrazené priebehy.

Obrázok 1 Napriek rýchlemu prístupu ku všetkým funkciám prostredníctvom kompaktného hlavného menu a niekoľkých panelov nástrojov sú signály a výsledky meraní vždy viditeľné na veľkej obrazovke. Zdroj: Rohde & Schwarz

Nízkošumový front-end a A/D prevodník s nízkym skreslením špeciálne vyvinutý pre osciloskop tvoria základ pre presnú analýzu detailov signálu. Navyše s digitálnym filtrom v režime HD osciloskop dosahuje maximálne vertikálne rozlíšenie 16-bitov a nižšiu hranicu šumu, čo umožňuje zobrazenie veľmi malých signálov s vysokým rozlíšením. Integrita signálu osciloskopu je jasne demonštrovaná dynamickým rozsahom bez rušenia (SFDR) 68 dB a celkovým efektívnym počtom bitov (ENOB) 9,4. Patentovaná digitálna spúšť s nastaviteľnou hysteréziou umožňuje plne využiť meranie signálov s vysokým rozlíšením.

Spracovanie signálu v osciloskope je optimalizované pomocou ASIC. To umožňuje osciloskopu dosiahnuť bezkonkurenčnú rýchlosť snímania v reálnom čase 1 milión kriviek za sekundu, čo používateľom umožňuje odhaliť aj sporadické anomálie signálu. Rohde & Schwarz navyše v novom osciloskope štandardne integroval vysoko citlivú akvizičnú pamäť s hĺbkou pamäte 200 miliónov meracích bodov (200 M bodov) na kanál, rozšíriteľnou na 2 G body. Frekvenčne stabilný kryštálový oscilátor riadený ohrevom (OCXO), ktorý slúži ako zdroj presných hodín, poskytuje osciloskopu veľmi presnú časovú základňu.

Funkcia zónového spúšťania, ktorá je tiež štandardne súčasťou osciloskopu, je na trhu jedinečná. Umožňuje používateľovi nakresliť až osem zón na dotykovej obrazovke a prepojiť ich s logickými funkciami, ktoré spúšťajú prístroj (obrázok 2). Tieto plne nezávislé zóny môžu byť umiestnené v časovej oblasti meraných priebehov alebo v ich frekvenčnej oblasti, čiže vo vypočítanom spektre (FFT). Okrem toho testovanie masky zisťuje chyby signálu v definovaných tolerančných hraniciach. Vysoká rýchlosť snímania osciloskopu je tiež obzvlášť užitočná, napríklad pri vykonávaní testov očného diagramu s dobrou štatistikou merania v krátkom čase.

Obrázok 2 Pomocou štandardného integrovaného spúšťača zón môže používateľ definovať až osem zón citlivých na rozlíšenie v časovej alebo frekvenčnej oblasti a logicky ich prepojiť s matematickými funkciami, dokonca aj cez kanály. Zdroj: Rohde & Schwarz

Nižšie je podrobný pohľad na to, čo môžu inžinieri robiť s týmto osciloskopom.

• Meracie funkcie pre rôzne aplikácie

Osciloskop prichádza s novým operačným konceptom, väčším displejom a komplexnou škálou softvérových možností, ktoré poskytujú rýchly a detailný pohľad na elektronické konštrukcie. Voliteľné funkcie pre špeciálne aplikácie môžu byť aktivované užívateľom zadanými kľúčovými kódmi. Vďaka tomu je osciloskop vhodný pre širokú škálu aplikácií, vrátane automobilového priemyslu, komunikácií, výkonovej elektroniky a ladenia EMI, ako aj testovania štandardov digitálnych zberníc a rozhraní.

• Spektrálna analýza so zónovým spúšťačom pre merania EMI

Elektromagnetické rušenie (EMI) možno veľmi rýchlo a jednoducho zistiť pomocou spektrálnej analýzy (obrázok 3). Používatelia môžu vykonávať až osem spektrálnych analýz paralelne s individuálnym výberom strednej frekvencie, frekvenčného rozsahu a šírky pásma rozlíšenia. Pre každú analýzu môže byť analyzovaná časť meraného tvaru vlny obmedzená v časovej oblasti pomocou hradlovej FFT.

Obrázok 3 ladenie EMI na štyroch kanáloch s dvoma doménami; často je užitočné porovnať správanie testovaného zariadenia (DUT) v časovej a spektrálnej doméne. Zdroj: Rohde & Schwarz

Okrem toho je možné zóny definovať v časovej aj frekvenčnej doméne pomocou funkcie spúšťania zóny. Zóny aktivujú spúšť, keď signál buď pretína alebo nepretína zónu. To umožňuje presnú identifikáciu falošných signálov. Používateľ môže tiež korelovať udalosti zistené prístrojom so signálom v časovej oblasti, aby sa zjednodušilo hľadanie príčiny.

• Sledovanie podrobností o napájacom signáli

Na charakterizáciu výkonovej elektroniky je k dispozícii samostatná softvérová možnosť s automatickými meracími postupmi. Tento softvér podporuje analýzu správania zapínania/vypínania, funkcie interného prenosu, bezpečnej prevádzkovej oblasti (SOA), kvality výstupného signálu a spínacích strát. Umožňuje používateľom testovať výkonové tranzistory v súlade s bežnými medzinárodnými testovacími normami.

• Presné merania integrity napájania na vstavaných dizajnoch

Merania integrity napájania umožňujú vývojárom napríklad určiť, či sú rýchle taktovacie a dátové hrany spojené s niekedy dosť nízkym napájacím napätím vysoko citlivého komponentu. Na tento účel je potrebné zmerať hlučnosť a zvlnenie napájania s vysokou presnosťou. Tieto merania sú možné pomocou osciloskopu RTO6. Používatelia môžu použiť špeciálne, extrémne nízkošumové ZPR výkonové koľajnicové sondy s faktorom útlmu 1:1 a veľkým rozsahom kompenzácie posunu. S týmito sondami dokáže osciloskop spoľahlivo vystopovať odchýlky a zobraziť ich s vysokým rozlíšením.

• Lokalizácia porúch v signálových cestách

Osciloskop môže byť vybavený diferenciálnym zdrojom impulzov. Táto možnosť umožňuje používateľom lokalizovať chyby v signálových cestách, ako sú stopy PCB, káble alebo konektory pomocou reflektometrie v časovej doméne (TDR) a transmisometrie v časovej oblasti (TDT).

• Snímanie a analýza zbernicových signálov s veľkou pamäťou

Možnosti analýzy protokolu možno použiť na testovanie správneho prenosu signálov zbernice. Tieto možnosti sú dostupné pre mnoho sériových zberníc, vrátane DDR3/4, USB a SPI/CAN/LIN. Analytický softvér je dokonca dostupný aj pre automobilové ethernetové prenosy (obrázok 3). Veľká vysokorýchlostná akvizičná pamäť – so štandardnou kapacitou 200 M bodov na kanál, rozšíriteľná až na 2 G body – umožňuje použitie dlhých signálových sekvencií na analýzu.

Obrázok 4 Laboratórny osciloskop možno použiť na analýzu mnohých bežných signálov sériovej zbernice, ako aj signálov automobilového Ethernetu, ako je 1000BASE-T1. Zdroj: Rohde & Schwarz

• Merania zhody pre vysokorýchlostné dátové rozhrania

Osciloskop je možné použiť aj na automatizované testovanie zhody rôznych dátových rozhraní so špeciálnymi softvérovými možnosťami. Príslušný testovací softvér ScopeSuite beží buď na osciloskope alebo na samostatnom PC. Ovláda nastavenia merania a testovacie sekvencie na osciloskope a vedie užívateľa testovacími sekvenciami. Podrobné pokyny uľahčujú správne pripojenie osciloskopu a sond k testovaciemu prípravku a DUT.

Rohde & Schwarz ponúka štandardné testovacie prípravky pre rôzne prenosové rozhrania. Softvér ScopeSuite obsahuje aj nástroj na vytváranie správ s rozsiahlym rozsahom funkcií na dokumentáciu výsledkov meraní.

• Podrobná analýza jitteru (chvenia)

Čím vyššia je rýchlosť prenosu dát, tým väčší je vplyv jitteru na prenos signálu. Integrovaný OCXO so svojimi veľmi presnými hodinovými signálmi umožňuje presné merania jitteru, ktoré prístroj dokáže vizualizovať v rôznych formách, ako sú očné diagramy a histogramy. Softvér na analýzu jitteru tiež analyzuje jednotlivé komponenty jitteru pomocou jedinečného algoritmu rozkladu, ktorý používateľovi poskytuje rýchlu spätnú väzbu o kvalite signálu a akýchkoľvek zdrojoch chýb.

• I/Q rozhranie pre analýzu širokopásmových RF signálov

Osciloskop má tiež možnosť konverzie modulovaných RF signálov v reálnom čase na digitálne I/Q signály. Pre ďalšie spracovanie I/Q dát potrebuje užívateľ buď softvér VSE vector signal explorer od Rohde & Schwarz alebo iný nástroj ako MATLAB. V kombinácii s harmonickým zmiešavačom môže osciloskop s maximálnou šírkou meracieho pásma 6 GHz vykonávať aj detailnú analýzu širokopásmových prenosových signálov, ako sú OFDM, radar a 5G MIMO.

Harmonický zmiešavač FS-Zxx prináša RF nosnú frekvenciu v rozsahu 50 GHz až 110 GHz do meracieho rozsahu osciloskopu. Softvér VSE tu ponúka širokú škálu analytických nástrojov pre rôzne pulzne a analógovo modulované signály, ako aj signály I/Q, vrátane viacerých štandardov WLAN a mobilnej komunikácie.

Technické vlastnosti sú optimalizované

Rovnako ako jeho predchodcovia, séria osciloskopov R&S RTO6 – teraz v tretej generácii – bola optimalizovaná pre maximálne pohodlie používateľa. Teraz, keď boli technické charakteristiky, ako sú nízkošumové frontendy a A/D prevodníky, do značnej miery optimalizované, používatelia dostávajú pridanú hodnotu predovšetkým vo forme softvérových funkcií špecifických pre aplikáciu a dobre koncipovaného grafického používateľského rozhrania. Kľúčovým faktorom pre celodenné bezstresové používanie v laboratóriu je tichá prevádzka. Sotva počuteľný osciloskop aj v tomto smere spĺňa všetky očakávania.

Tim Paasch-Colberg, produktový manažér pre osciloskopy v spoločnosti Rohde & Schwarz.