PC-gestützte Messtechnik PXI – Die Erfolgsstory geht weiter

Mike Dewey, Geotest: »Ohne die modernen Technologien der FPGAs und Mixed-Signal-Bauteile wäre die PXI-Architektur heute sicher nicht so erfolgreich.«

Moderne FPGA-, Mixed-Signal- und Softwaretechnologien in Verbindung mit hoher Systemflexibilität – das scheinen die maßgeblichen Erfolgsfaktoren der PXI-basierten Messtechnik zu sein. Doch wie sieht es mit der Leistungsfähigkeit der modularen Plattformen im Vergleich zu Stand-alone-Geräten aus?

Der PXI-Markt wächst weiterhin deutlich schneller als der Prüftechnikmarkt: Die Wachstumsrate der Test- und Messtechnikindustrie liegt in der Größenordnung von fünf Prozent pro Jahr, wogegen der PXI-Markt von 2010 bis 2015 ein durchschnittliches jährliches Wachstum (CAGR) von 16,9 Prozent erreichen soll (Frost & Sullivan, Juli 2011). Der Erfolg von PXI lässt sich unter anderem auf ein gutes Preis/Leistungsverhältnis und ein breites Produktspektrum vieler Hersteller zurückführen. Für die Anbieter und Systemintegratoren von PXI-Lösungen ist zudem die Flexibilität der PXI-Architektur ein entscheidender Faktor für die Performance ihrer eigenen Produkte.

»Dank der heutigen modernen Technologien können PXI-Anbieter Module mit einer Funktionalität und Leistung entwickeln, die den konventionellen ‚Boxen‘ in nichts nachstehen oder diese sogar übertreffen«, ist Mike Dewey, Senior Product Marketing Manager von Geotest-Marvin Test Systems, überzeugt. »Dank des explosiven Wachstums der FPGA-Technologie und der hochintegrierten Mixed-Signal-ICs lassen sich modernste digitale Messgeräte realisieren. Die heute erhältlichen PXI-Geräte können sowohl eine Parameter Measure Unit als auch digitale Testfunktionen in einem einzigen 3-HE-PXI-Modul enthalten.« Dies ermögliche einen kostengünstigen Halbleitertest, könne aber auch die Grundlage für ein komplettes Halbleitertestsystem bilden. »Dank Anwender-programmierbarer FPGA-Module können Testingenieure auch eigene, kundenspezifische Geräte realisieren«, fährt Dewey fort. »Ohne die modernen Technologien der FPGAs und Mixed-Signal-Bauteile wäre die PXI-Architektur heute sicher nicht so erfolgreich.«

Bei Hochfrequenz-Messgeräten wie etwa Vektor-Signalanalysatoren und -generatoren oder Vektor-Netzwerkanalysatoren spielen moderne HF-Bauteiltechnologien und der Einsatz einer digitalen ZF-Topologie mit DSPs eine wichtige Rolle. Diese Geräte werden für den Test der aktuellen HF-Technologien, wie 802.11ac und LTE, benötigt. »Durch die Weiterentwicklung der HF-Bauteile und Oszillatoren mit geringem Phasenrauschen lassen sich mittlerweile auch PXI-Geräte für den Frequenzbereich über 6 GHz realisieren«, so Dewey. »Es sind sogar schon Module für Frequenzen bis zu 26 GHz erhältlich.«

An Flexibilität kaum zu übertreffen

Der PXI-Standard umfasst sowohl die PXI- als auch die PXI-Express- (PXIe) Buskonfiguration. »Für Anwendungen, die eine hohe Datenbandbreite erfordern, ermöglicht der PXIe-Bus Datenraten von mehr als 1 MByte/s«, führt Dewey aus. »Meist dürfte allerdings die Bandbreite des PXI mehr als ausreichen - auch wenn nur Schaltmodule und einfache Messgeräte eingesetzt werden. Werden zusätzlich auch PXIe-Module benötigt, kann man PXIe- und PXI-Module in einem hybriden PXI-Chassis mischen. Dadurch können vorhandene PXI-Module weiterverwendet werden - Investitionen bleiben geschützt und dennoch erreicht man eine hohe Flexibilität, weil man bei Bedarf jederzeit neue Hochleistungsmodule einsetzen kann.«

Auch hinsichtlich des Platzbedarfs eröffnet PXI Entwicklern vielfältige Möglichkeiten. Weil sowohl die 3-HE- als auch die 6-HE-Bauform unterstützt wird, lassen sich nicht nur kompakte Systeme aufbauen, sondern auch Anwendungen, die mehr Platz brauchen (6 HE bietet 2,5 Mal mehr Platz als 3 HE). Beim 6-HE-Formfaktor ist zudem die Frontplatte größer, so dass sich dort mehr Ein- und Ausgangsbuchsen unterbringen lassen. Darüber hinaus stehen zusätzliche Backplane-Steckverbinder für spezielle Signale oder die Stromversorgung zur Verfügung.