Konformität von Ethernet-Schnittstellen
Messen im HD-Modus
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Genaue Ergebnisse durch den HD-Modus
Häufig entscheiden Signalpegel von einigen Millivolt zwischen Bestehen oder Fehlschlagen eines Konformitätstests. Deshalb müssen Oszilloskope bei Konformitätstests genaue Ergebnisse liefern. Aus diesem Grund unterstützt Rohde & Schwarz jetzt auch den High-Definition-Modus für Konformitätstests. Dieser Modus erhöht die vertikale Auflösung der R&S-RTO-Oszilloskope auf bis zu 16 bit (Bild 2). Erreicht wird das durch eine digitale Tiefpassfilterung des Signals nach dem A/D-Umsetzer. Die Filterung reduziert die Rauschleistung, das Signal-Rausch-Verhältnis steigt. Der Anwender kann die Bandbreite des Tiefpassfilters flexibel anpassen. Je niedriger die Filterbandbreite, desto höher ist der Gewinn.
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100BASE-T1-Signale nutzen eine Übertragungsfrequenz von 33,33 MHz. Das Signal wird unverändert angezeigt, wenn die Filterbandbreite mindestens das Fünffache der Übertragungsfrequenz und somit mindestens 166 MHz beträgt.
Bei eingeschaltetem High-Definition-Modus kann durch Begrenzung der Messbandbreite des Oszilloskops auf 200 MHz eine Auflösung von 13 bit für 100BASE-T1-Konformitätstests erreicht werden. Zusätzlich werden irrelevante Störsignale mit höherer Frequenz gedämpft. Diese hochfrequenten Störsignale könnten sonst den Konformitätstest stören, da die Bandbreite des verwendeten Oszilloskops deutlich höher als notwendig ist.
Umfangreiche Konformitätstests
Die Konformitätstests, die von der OPEN Alliance definiert und von der IEEE übernommen wurden, erlauben die Überprüfung der 100BASE-T1-Schnittstellen nach standardisierten Testabläufen. Sie sollen zum Beispiel sicherstellen, dass die Komponenten verschiedener Hersteller im Fahrzeug zusammenspielen. Die Testspezifikation von IEEE 802.3bw beschreibt für 100BASE-T1 umfangreiche Tests der Signalqualität der Sender. Aus dem Feedback der Autohersteller hat sich ergeben, dass gegenüber früheren Konformitätstests zwei zusätzliche Testfälle durchgeführt werden müssen. Zulieferer von Fahrzeugelektronik fordern deshalb jetzt die Überprüfung von sieben Testfällen. Der erste zusätzliche Test ist die MDI Common Mode Emission, bei dem die Abstrahlung des Senders auf dem Gleichtaktsignal gemessen wird. Der zweite Test umfasst die MDI-Modenkonversion vom Differenzsignal auf das Gleichtaktsignal.
Entwickler führen 100BASE-T1-Ethernet-Konformitätstests an Komponenten oder Geräten im Rahmen der Steuergeräteentwicklung oder bei der Fehlersuche während der Inte¬gration durch. Für die Analyse und Verifikation gibt es Komplettlösungen wie beispielsweise die Software-Option R&S RTO-K24 mit entsprechendem Testzubehör. So erlaubt die sogenannte Ethernet Test Fixture den einfachen Anschluss der Oszilloskop-Tastköpfe an die Signalleitungen des Prüfobjekts.
Allgemein wird die Zeitplanung bei der Steuergeräteentwicklung immer knapper. Vom Automobilhersteller vorgeschriebene Tests müssen deshalb möglichst schnell durchgeführt werden können. Hier ist eine gut bedienbare Test-Software mit einem hohen Automatisierungsgrad eine große Hilfe. Bei der R&S ScopeSuite führt ein integrierter Test Wizard den Anwender schrittweise und mit bildunterstützter Anleitung durch den Testaufbau und konfiguriert automatisch das Oszilloskop samt angeschlossenem Signalgenerator sowie Netzwerkanalysator. Die Software führt die Messungen automatisch durch und dokumentiert die Ergebnisse in einem Testbericht.
Der Autor
| Dr. Ernst Flemming |
|---|
| ist Produktmanager Oszilloskope bei Rohde & Schwarz in München. Er studierte Physik in Tübingen und in Hamilton, Ontario in Kanada und promovierte an der Universität Kaiserslautern. |
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