Spectrum Systementwicklung Microelectronic »Ja, ein Digitizer kann ein Oszilloskop ersetzen«

Bild 2: Spectrums PCIe- und LXI-Digitizer umfassen alle nötigen Hardware- und Software-Eigenschaften, um als Oszilloskop genutzt zu werden.
Die PCIe- und LXI-Digitizer von Spectrum Systementwicklung Microelectronic umfassen alle nötigen Hardware- und Software-Eigenschaften, um als Oszilloskop genutzt zu werden.

Oszilloskope gelten als »Brot-und-Butter«-Messgeräte für Elektronikentwickler. Und doch gibt es durchaus praxisgerechte Alternativen: Digitizer, die in Kombination mit einer entsprechenden PC-Software exakt die gleichen Aufgaben erfüllen können – und dabei auch noch einige interessante Vorteile bieten.

Von Oliver Rovini, Prokurist und Technischer Leiter von Spectrum Systementwicklung Microelectronic

Wann kann man einen Digitizer als Oszilloskop einsetzen? Und worin besteht eigentlich der Unterschied zwischen einem Digitizer mit Oszilloskop-Funktion und einem ohne?

Ein Blick ins Lexikon zeigt, dass ein Oszilloskop definiert ist als »elektronisches Instrument zur Messung sich ändernder elektrischer Spannungen. Es zeigt die Signalformen elektrischer Schwingungen auf einem Bildschirm an.«

Ein Digitizer mit entsprechender Software kann dieselbe Aufgabe erfüllen: Er zeichnet die Signalform einer elektrischen Spannung auf und zeigt sie auf einem Bildschirm an.

Der größte Unterschied besteht darin, dass ein Oszilloskop in der Regel ein eigenständiges Gerät mit einer inte-grierten Anzeige ist. Ein Digitizer hingegen ist eine Systemkomponente, die die Signalform einer elektrischen Spannung aufzeichnet, speichert und die Daten mit Hilfe einer zusätzlichen Software auf einem Bildschirm anzeigt.

Insofern wird klar: Ja, man kann einen Digitizer als Oszilloskop verwenden. 

Aber warum sollte man das tun? 

Zunächst, weil Digitizer eine höhere Anzahl an Eingangskanälen unterstützen können. Digitizer von Spectrum bieten z.B. bis zu 16 Kanäle bei einer einzelnen Digitizer-Karte und bis zu 256 Kanäle, wenn bis zu 16 Karten über einen Star-Hub miteinander verbunden werden. Das ist ein wesentlicher Vorteil gegenüber Oszilloskopen, die in der Regel auf weniger als acht Kanäle pro Gerät beschränkt sind.

Digitizer bieten zudem mehrere Kanäle bei kleinerem Formfaktor. Vergleicht man einen achtkanaligen Digitizer von Spectrum mit einem achtkanaligen Oszilloskop, erkennt man den Unterschied schnell: Die Digitizer-Karte ist so klein, dass sie bei den meisten PCs direkt in einen freien PCIe-Steckplatz gesteckt werden kann. Digitizer bieten zudem einen erheblichen Vorteil hinsichtlich ihrer deutlich geringeren Stromaufnahme bei gleicher Anzahl an Kanälen.

Ein weiterer Pluspunkt ist die vertikale Auflösung. Oszilloskope bieten eine maximale Auflösung von 8 bis 12 Bit, während schnelle Digitizer eine Auflösung von 8 bis 16 Bit ermöglichen. Zu beachten ist, dass die Auflösung von der Bandbreite abhängt. Ein Vergleich muss daher immer zwischen Instrumenten identischer Bandbreite erfolgen.

Wenn Daten mit einer hohen Übertragungsrate zur Verarbeitung auf einen PC übertragen werden müssen, ist der Digitizer die beste Wahl. Digitizer vom Typ M4i von Spectrum können Daten mit bis zu 3,4 GB/s über den PCIe-Bus übertragen und sind damit um Zehnerpotenzen schneller als eigenständige Oszilloskope, die in der Regel deutlich langsamere Schnittstellen wie USB oder LAN nutzen. 

Auch wichtig: Ein Digitizer ist eine erweiterbare Systemkomponente. Die Anzahl der Kanäle und die Konfiguration eines Digitizers lassen sich einfach anpassen. Durch den Austausch von Karten oder die Erweiterung durch zusätzliche Karten lassen sich die Bandbreite, die Abtastrate sowie die Aufzeichnungslänge ändern. Im Gegensatz dazu ist das Oszilloskop ein Messgerät mit relativ unveränderlicher Konfiguration.