Labormesstechnik
Oszilloskope - die aktuellen Highlights
Fortsetzung des Artikels von Teil 3
Die Mittel- und Oberklasse
Mehr sehen mit dem Senkrecht-Display
Es müssen nicht immer Bandbreiten-Rekorde sein, die im Entwicklungslabor gefragt sind: Gerade in der täglichen Messpraxis erweisen sich viele Scope-Eigenschaften als wertvoll, die Zeit sparen und die Analysen gründlicher machen - oder die beispielsweise die Ergonomie verbessern durch eine variable Bildschirm-Ausrichtung.
Mit einem in der Oszilloskop-Technik bislang in dieser Form noch nicht realisierten Display-Konzept sowie einigen anderen technischen Leistungsmerkmalen, vor allem in Bezug auf Verarbeitungsgeschwindigkeit, kann eine neue Scope-Modellreihe von LeCroy mit Bandbreiten von 400 MHz bis 4 GHz (unterschiedlich, je nach Typ) aufwarten: Die neue Serie nennt sich Wave- Runner 6 Zi; sie bietet neben umfangreichen Analysemöglichkeiten und einer breiten Palette an Anwendungspaketen und Triggern vor allem ein innovatives Display-Konzept mit einem um 90 drehbaren Bildschirm.
Das übliche 16:9-Querformat ist bekanntermaßen ideal zum Betrachten von langen Signalaufzeichnungen, Zoom-Darstellungen und für das Durchsuchen von großen Datenblöcken. Bei den neuen Scopes lässt sich das 12,1-Zoll-WXGA-Display in die Vertikale stellen. Insbesondere bei der Darstellung sehr vieler Kanäle untereinander auf dem Display hilft die vertikale Ausrichtung des Bildschirms: Wenn man nämlich sehr viele Signaldetails erkennen möchte und hierzu das gewünschte Oszillogramm vergrößert (also mehr Platz in Vertikal-Richtung benötigt), wird es bei der bisher üblichen horizontalen Bildschirm-Ausrichtung eventuell sehr eng auf dem Bildschirm.
Eine in dieser Kategorie beachtliche Abtastrate von maximal 40 GS/s und ein Speicher bis 128 MPunkte, der komplett für Signalanalysen genutzt werden kann, sollen dem Anwender auch bei der Untersuchung von High-speed-Bussen noch detailreichere Analysen ermöglichen. Die ersten 12-bit-Oszilloskope dieser Serie mit 400 MHz und 600 MHz und 2 GS/s und 256 Munkte Speicher auf Basis der neuen Serie sind angekündigt und werden demnächst ausgeliefert. Ausgebaut hat LeCroy auch zwei seiner anderen Labor-Oszilloskop-Serien: Es sind die High-end-Familie WavePro 7 Zi-A mit Bandbreiten von 1,5 bis 6 GHz und die Mittel- klasse-Serie WaveSurfer-MXs-B mit 200 MHz bis 1 GHz Bandbreite.
Die WavePro-7-Zi-A-Geräte mit ihrem großen Display gibt es auch als Serial Data Analyzer (SDA, mit spezieller Diagnose-Software ausgestattet) und mit 18 beziehungsweise 36 Kanälen Logikaufzeichnung als Mixed-Signal-Versionen. Die Scopes verfügen über eine Abtastrate von 20 GS/s auf allen vier Analog-Kanälen sowie über 40 GS/s auf zwei Kanälen. Standardmäßig kommen große Speicher von 20 MPunkten/Kanal zur Anwendung, 32 MPunkte/Kanal für SDA-Modelle und Speicheroptionen bis 256 MPunkte sind als Erweiterungen erhältlich.
In der Mittelklasse von 200 MHz bis 1 GHz Bandbreite wurde die WaveSurfer-Familie um die B-Serie (MXs-B) erweitert. Besonders erwähnenswert an diesen Scopes, weil sonst nur in höherklassigen Geräten verfügbar, ist die maximale Abtastrate von 10 GS/s, der Speicher von maximal 25 MPunkten und der Speicher-Sequencer mit maximal 10 000 Segmenten zum Abspeichern nur der interessanten Signaldetails bei langen Aufzeichnungszeiten. „WaveScan“ sucht automatisch nach relevanten Ereignissen, viele mathematische Funktionen einschließlich FFT sind vorhanden, und mit dem LabNotebook-Tool erzeugt das Gerät einen Datenbankeintrag, mit dem sich alle Einstellungen später reproduzieren lassen, so dass in Kombination mit WaveScan ein automatisches Überwachungs- und Dokumentationssystem entsteht. Zur Serie gehören auch drei Mixed-Signal-Modelle, die zusätzlich zu den analogen Kanälen über 18 digitale Eingänge verfügen.
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Tektronix stellte unlängst unter der Bezeichnung MSO/DPO5000 eine neue Mixed-Signal-Oszilloskop-Plattform vor. Zwischen der bestehenden Serie MSO/DPO4000, die mit der B-Serie jetzt auch eine technische Erweiterung bezüglich Auswerte- und Speichermöglichkeiten erfahren hat, und den seit 2009 im Markt befindlichen High-end-Scopes der 70.000- Reihe sind diese neuen Scopes angesiedelt. Die Serie umfasst acht Modelle (vier MSO- und vier reine Analog-Scopes, DPO), die von einer analogen Bandbreite von 350 MHz und Abtastraten von 5 GS/s (in allen vier Kanälen) bis hin zu 2 GHz und 10 GS/s (hier nur halbe Kanalzahl) reichen. Die Signalaufzeichnungslänge geht von 12,5 bis zu (maximal ausbaubaren) 250 MPunkten und ermöglicht sehr detaillierte Analysen.
Verfügbar in den neuen Scopes ist auch die bereits bekannte MagniVu-Technik, die in den Digitalkanälen um den Triggerpunkt herum jeweils 10.000 Punkte mit 16,5 GS/s in einen ständig überschriebenen Ringspeicher hinein aufzeichnet und hier sehr hoch aufgelöste Analysen erlaubt, vor allem bei Setup- and Hold- oder Signalversatz- und Glitch-Untersuchungen. Die DPO-Modelle verfügen über die vier Analogkanäle alleine, die MSO-Typvarianten (Mixed Signal) bieten darüber hinaus 16 digitale Kanäle sowie integrierte Parallelbustrigger- und Decodierungsfunktionen. Die DPO-Geräte lassen sich zu MSOs aufrüsten, falls diese Funktionen zu einem späteren Zeitpunkt benötigt werden sollten.
Das Funktionsspektrum der Geräte umfasst neben dem Modus „FastAcq“ mit einer maximalen Erfassungsrate von über 250.000 Kurvenformen/s auch „FastFrameT“ für die segmentierte Speichererfassung und für die Erfassung von Signalen bei großer Aufzeichnungslänge. Dazu kommen integrierte Tools und Mathematik-Auswerteroutinen für die eingehende Analyse von komplexen Signalkombinationen unter einer Windows-basierten Bedienoberfläche (Windows 7 mit 64 bit). Kritische Signalaktivitäten lassen sich mit über 350 Trigger-Kombinationen erfassen. Optional gibt es Analyse- und Protokoll-Decodier- Pakete für alle gängigen Busstandards wie CAN, LIN, GPIB, RS 232, I²C, USB usw.
Laut Tektronix liegen die Verkaufspreise für die Basis-Versionen der Scopes zwischen 10.200 und 24.400 Euro, je nach Typ. Im Lieferumfang enthalten sind jeweils vier der neuen TPP-Tastköpfe.
Blindzeiten verringert: mehr sehen
Die im letzten Jahr schon vorgestellten Rohde&Schwarz-Oszilloskope der Serie RTO adressieren den Laborscope-High-Performance-Bereich mit 1 bzw. 2 GHz Bandbreite sowie mit 10 GS/s Abtastrate. Ihre Besonderheiten sind die im Vergleich zur konventionellen Scope-Erfassungstechnik sehr kurzen „Blindzeiten“ mit 1 Mio. Kurvenform-Erfassungen pro Sekunde.
Rohde & Schwarz hat dabei nach eigenen Angaben die aktive Aufzeichnungszeit gegenüber herkömmlichen Scopes um den Faktor 20 von 0,5 auf 10 % gesteigert. Möglich ist dies durch High-speed-Echtzeit-Verarbeitung der digitalisierten Messwerte in einem speziellen ASIC. Weitere Besonderheiten sind eine in dieser Form bislang nicht gekannte, intuitive Touchscreen-Bedienoberfläche, äußerst geringe Rausch- und Jitter-Werte sowie ein präzises digitales Triggersystem, das die Nachteile des Analog-Triggerns eliminiert. Die Scopes erreichen für ihre 8-bit-Umsetzer mit mehr als sieben effektiven Bits eine sehr hohe Messdynamik und Genauigkeit. Minimale Signalverzerrungen und geringes Eigenrauschen sind die Folge.
Passive und aktive Tastköpfe runden das Angebot ab. Die aktiven Tastköpfe weisen neben ihren guten HF-Eigenschaften zwei bislang nicht realisierte Funktionen auf: Ein Taster am Tastkopf lässt sich mit unterschiedlichen Funktionen belegen und steuert so das Oszilloskop direkt. Zudem erlaubt ein im Tastkopf integriertes Voltmeter die direkte Ablesung eines vorhandenen DC-Pegels am Messpunkt.
Scope und Recorder kombiniert: mit Vorab-Analyse
Eine neue Option für Yokogawas PC-Software „Xviewer“ ermöglicht im Zusammenspiel mit dem im letzten Jahr eingeführten ScopeCorder DL850 die Vorab-Analyse von Kurvenformen, ohne die Datenaufzeichnung zu unterbrechen. Die Software-Option benutzt das neue „File Transfer Tool“, um bereits aufgezeichnete Daten von der Festplatte des DL850 auf einen PC zu übertragen, während die Datenaufnahme am Gerät in Echtzeit weiterläuft.
Mit einer Abtastrate bis zu 100 MS/s erzielt der ScopeCorder einen im Vergleich zum Vorgängermodell DL 750 zehnfach höheren Wert. Es stehen 16-Kanal-Scanner-Module und weitere isolierte 12- bzw. 16-bit-Module zur Verfügung. Pro Scanner-Modul können 16 unterschiedliche Eingangssignale aufgenommen werden, die untereinander nicht isoliert sind. Bei insgesamt acht Slots im Gerät (rechts in der Seitenwand) lassen sich letztlich die Signale in bis zu 128 Kanälen erfassen.
An messtechnischen und analytischen Tools stehen die Kurvenformparameterberechnung, Mathematikfunktionen, die FFT-Transformation und andere Werkzeuge, die auch von einem modernen digitalen Oszilloskop bekannt sind, zur Verfügung.
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