R&S-RTP-Serie von Rohde & Schwarz Oszilloskope mit Echtzeit-Deembedding

Rohde & Schwarz hat seine High-End-Oszilloskope R&S RTP mit einer kombinierten Hard- und Software-Lösung ausgestattet, die Störungen aus dem Messaufbau in Echtzeit bereinigt.

Signalpfade, Tastköpfe, Kabel und weitere Komponenten im Messaufbau können die Messergebnisse teils massiv verändern. Diese Einflüsse lassen sich aber auch minimieren – mit dem integrierten Echtzeit-Deembedding der High-End-Oszilloskope der Serie R&S RTP von Rohde & Schwarz.

Will ein Elektronikentwickler die Leistungsfähigkeit seines Designs prüfen, muss er berücksichtigen, dass sein Messaufbau die Messergebnisse beeinträchtigt. Besonders sensibel für Störeinflüsse aus dem Messaufbau sind Messungen an Hochgeschwindigkeitsschnittstellen wie USB 3.0, DDR oder PCIe, an schnellen Taktgebern oder generell an komplexen HF-Signalen. Zusätzliche Lasten, Laufzeitdifferenzen oder Reflexionen aus dem Messaufbau können hier die Messsignale merklich beeinflussen.

Klassisches Deembedding

Hersteller von Echtzeit-Oszilloskopen verwenden meist einen Software-Filter, um diese Signalverzerrungen zu entfernen. Dieser soll mit seinem Frequenzgang die Signalpfadeffekte ausgleichen und so die Signalqualität verbessern. Ziele sind eine größere vertikale Augenhöhe beim Augendiagramm, eine schnellere Anstiegszeit und die Elimination von Reflexionen.

Jedoch sind mit dieser Strategie einige potenzielle Probleme verbunden: Eine Verstärkung aus dem Filterfrequenzgang ist immer breitbandig und erhöht sowohl den Signal- als auch den Rauschpegel. Deshalb ist es entscheidend, die richtige Systembandbreite auszuwählen und das Außerbandrauschen zu dämpfen. In vielen Fällen kann die Verwendung einer kleineren Filterlänge die Verarbeitungszeit bei den Echtzeitmessungen verkürzen. Doch das beeinträchtigt die Genauigkeit der Messung.

Weil der klassische Software-Filter erst angewendet wird, nachdem das Oszilloskop getriggert und die Messkurvendaten gespeichert hat, muss das nicht korrigierte Triggersignal mit dem um Messeinflüsse bereinigten Signal im Nachgang korreliert werden. Diese nachträgliche Triggerpunktkorrektur kostet Zeit. Zudem kann dabei nur die Flankenzeit korrigiert werden und keine andere Signaleigenschaft wie die Pulsbreite oder Ähnliches. So sieht der Anwender auf dem Display das per Software bereinigte Signal, doch das Trigger-System arbeitet mit einem anders korrigierten Signal. Die beiden stimmen nicht unbedingt miteinander überein, und das mit zunehmender Wahrscheinlichkeit bei steigender Signalfrequenz.