Schnellere Einblicke

Das Oszilloskop der nächsten Generation

4. Oktober 2022, 15:55 Uhr | Von Jithu Abraham, Rohde & Schwarz
Die neue Oszilloskop-Serie R&S MXO 4 erzielt verbindet branchenführende Hardware-Performance mit überlegenen Softwarefunktionalitäten – und das zu einem ausgezeichneten Preis-Leistungs-Verhältnis
© Rohde & Schwarz

Mit seiner neuen Oszilloskop-Serie R&S MXO 4 erzielt Rohde & Schwarz erneut einen entscheidenden technologischen Durchbruch. Die Geräte verbinden branchenführende Hardware-Performance auf einem Niveau mit überlegenen Softwarefunktionalitäten, das zu einem ausgezeichneten Preis-Leistungs-Verhältnis.

Oszilloskope spielen eine Schlüsselrolle beim Testen in elektronischen Laboren. Rohde & Schwarz blickt auf über 85 Jahre Erfahrung in der Entwicklung hochwertiger Messtechnik für Testlabore zurück, erweiterte jedoch erst 2010 sein Portfolio um das erste digitale Oszilloskop: das R&S RTO1000. Mit zahlreichen weiteren Oszilloskopen, Tastköpfen und Applikationen, die seither eingeführt wurden, verfügt das Unternehmen nun über das aktuellste Portfolio und deckt Bandbreiten von 70 MHz bis 16 GHz ab. Als Privatunternehmen hat Rohde & Schwarz die nötige Flexibilität, um langfristig in zentrale Technologiebausteine zu investieren. Für die Durchdringung des Oszilloskopmarktes hat das Unternehmen so eine Reihe technologischer Meilensteine erreicht (siehe Kasten). Heute stellt das Oszilloskop-Portfolio von Rohde & Schwarz viele verschiedene Modelle und Konfigurationsoptionen zur Auswahl, von Einstiegsgeräten für den Bildungsbereich bis hin zu Handheld-Oszilloskopen und High-end-Geräten für das Labor.

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Kasten: Meilensteine der Oszilloskope von Rohde & Schwarz

➔ 2010: Erstes Oszilloskop mit digitalem Echtzeit-Triggersystem für die präzise Triggerung auf Signaldetails, die von herkömmlichen analogen Triggersystemen nicht erfasst werden konnten.
➔ 2010: Erster 10-GHz-Single-Core-A/D-Wandler für hochpräzise HF-Messungen mit dem größten störungsfreien Dynamikbereich.
➔ 2010: Weltweit rauschärmste Eingangsstufen in einem 4-GHz-Oszilloskop für hochgenaue Ergebnisse.
➔ 2010: Erster speziell entwickelter ASIC mit einer Aktualisierungsrate von 1 Million Messkurven/s für die schnelle Erfassung auch seltener Signalfehler.
➔ 2012: Erstes Oszilloskop mit integrierter Spektrumanalyse einschließlich FFT für effektive HF- Fehlersuche.
➔ 2014: Erstes Oszilloskop mit bis zu 16 bit vertikaler Auflösung macht auch kleinste Signaldetails sichtbar.
➔ 2015: Erstes Handheld-Oszilloskop mit 10-bit-A/D-Wandler und der Leistung eines Labor-Oszilloskops in einem robusten, tragbaren Design mit isolierten Eingängen.
➔ 2017: Erstes Oszilloskop der Einstiegsklasse mit einem 10-bit-ADC für höhere Signalauflösung.
➔ 2019: Erstes Oszilloskop mit Deembedding-Funktion ermöglicht die direkte Triggerung auf Deembedded-Signale.
➔ 2019: Erstes Oszilloskop mit Echtzeit-Reflexionsmessungen im Zeitbereich (TDR) für die erweiterte Charakterisierung von Signalpfaden.
➔ 2020: Der branchenweit modernste, auf Signalmodellen basierende Ansatz zur Zerlegung und Analyse von Jitter-Komponenten.
➔ 2022: Erstes Oszilloskop mit einer Aktualisierungsrate von 4,5 Millionen Messkurven/s für die nahezu unterbrechungsfreie Erfassung von Signalen.

 

High-End-Performance für die Mittelklasse – R&S MXO 4

Viele Innovationen waren früher den Geräten der höheren Leistungsklasse vorbehalten. Doch jetzt erweitert Rohde & Schwarz sein Portfolio um ein komplett neues Oszilloskop – die Serie R&S MXO 4. Sie bringt nicht nur die volle Performance der Oberklasse in die Mittelklasse, sondern wartet sogar mit einer Reihe von Branchenneuheiten auf. Die Serie R&S MXO 4 umfasst Vierkanal-Modelle mit Bandbreiten von 200 MHz bis 1,5 GHz. Sie leitet eine neue Generation von Oszilloskopen ein, die hohe Leistung mit einem günstigen Preis vereinbaren – und dank einem entscheidenden technischen Durchbruch schnellere Einblicke ermöglichen. Was sind die Vorteile?

Schnelle Einblicke in die Signaldetails

Das R&S MXO 4 Oszilloskop bietet eine Aktualisierungsrate von über 4,5 Millionen Messkurven/s, mit der sich auch seltene Ereignisse aufspüren lassen
Bild 1. Das R&S MXO 4 Oszilloskop bietet eine Aktualisierungsrate von über 4,5 Millionen Messkurven/s, mit der sich auch seltene Ereignisse aufspüren lassen.
© Rohde & Schwarz

Das neue Oszilloskop R&S MXO 4 bietet die zurzeit weltweit höchste Echtzeit-Aktualisierungsrate von über 4,5 Millionen Messkurven pro Sekunde und stellt so das Signalverhalten umfassender dar als jedes andere Oszilloskop. Eine hohe Aktualisierungsrate erhöht die Wahrscheinlichkeit, dass Signalfehler erfasst, angezeigt und in die Analyse einbezogen werden (Bild 1). Entwicklungsteams können nicht nur seltene Ereignisse schneller erkennen und isolieren, sondern erhalten auch ein besseres Verständnis ihrer Designs, was letztlich den Testaufwand reduziert.

Rohde & Schwarz hat einen intern entwickelten 200-Gbit/s-ASIC für die Signalverarbeitung in den neuen R&S MXO 4 integriert
Bild 2. Rohde & Schwarz hat einen intern entwickelten 200-Gbit/s-ASIC für die Signalverarbeitung in den neuen R&S MXO 4 integriert.
© Rohde & Schwarz

Ermöglicht wird diese in der Branche unerreichte Performance durch einen einzigartigen 200-Gbit/s-ASIC für die Signalverarbeitung (MXO-EP, Bild 2), einen von mehreren neuen Technologiebausteinen, die von den Ingenieuren von Rohde & Schwarz entwickelt und erstmals in der R&S-MXO-4-Serie implementiert wurden.

Eine hohe Aktualisierungsrate allein würde bei einem reaktionsträgen Gerät jedoch wenig bringen. Das R&S MXO 4 hält eine schnelle Aktualisierungsrate auch dann aufrecht, wenn komplexe Funktionen wie automatisierte Messungen, Spektrumanalyse oder Deep-Memory-Akquisitionen aktiv sind. Die hauseigene ASIC-basierte Signalverarbeitung sorgt für reibungslose Arbeitsabläufe.

Geringeres Messrauschen und höchste vertikale Auflösung

Dank der vertikalen 18-bit-Auflösung sieht der Benutzer schärfere Messkurven mit mehr Signaldetails, die sonst durch Rauschen verdeckt würden
Bild 3: Dank der vertikalen 18-bit-Auflösung sieht der Benutzer schärfere Messkurven mit mehr Signaldetails, die sonst durch Rauschen verdeckt würden.
© Rohde & Schwarz

Die R&S-MXO-4-Serie verfügt über einen 12-bit-ADC, der ohne Einschränkungen bei allen Abtastraten aktiv ist. Dies stellt eine 16-fache Verbesserung gegenüber einer herkömmlichen 8-bit-ADC-Architektur dar. Im HD-Modus, der für optimale Geschwindigkeit in Hardware implementiert ist, wird eine Vertikalauflösung von bis zu 18 bit erreicht, die es dem Benutzer ermöglicht, mehr Signaldetails zu erkennen, die andernfalls durch Rauschen verdeckt würden (Bild 3). Darüber hinaus bietet das R&S MXO 4 das niedrigste Rauschen von nur 22 µV AC (eff.) bei 1 mV/Div.

Das neue Oszilloskop bietet eine ausgezeichnete Empfindlichkeit bis zu 500 µV/Div ohne unerwartete Bandbreiteneinbußen. Es besitzt den in dieser Klasse größten Offset-Bereich von ±5 V bei einer Skalierung von 500 µV/Div an einem 50-Ohm-Pfad ohne spezielle Tastköpfe, sodass das Signal ganz einfach in der Mitte des Bildschirms platziert werden kann. Diese Eigenschaften ermöglichen es dem Benutzer, Gleichstrom- und andere Signale genauer zu analysieren als mit jedem anderen Oszilloskop auf dem Markt.

Mehr Zeit erfassen mit dem tiefsten Standardspeicher

Neben Bandbreite und Abtastrate ist die Speichertiefe der wichtigste Parameter, von dem abhängt, wie vielseitig sich ein Oszilloskop für die Fehlersuche einsetzen lässt. Ein Oszilloskop mit großem Erfassungsspeicher kann Signale über einen längeren Zeitraum aufzeichnen und ermöglicht die Nutzung der vollen Bandbreite auch bei langsameren Zeitbasiseinstellungen. Mit einem Erfassungsspeicher von 400 MPunkten pro Kanal für alle vier Kanäle gleichzeitig bietet die R&S-MXO-4-Serie standardmäßig die bis zu hundertfache Speichertiefe im Vergleich zu direkten Wettbewerbern. Der größere Speicher sorgt bei Bedarf auch für zusätzliche Messkapazitäten.

Das R&S-MXO-4-Oszilloskop bietet außerdem standardmäßig einen segmentierten Speicher, mit dem Signale von Interesse ohne Einschränkungen bei der Bandbreite durch Dezimation effizient erfasst und Inaktivitätszeiten ignoriert werden können. Beispiele hierfür sind Laserpulse, Datenströme auf seriellen Bussen und HF-Pulse. Mit dem permanent verfügbaren History-Modus kann der Benutzer die Zeit zurückdrehen und frühere Akquisitionen oder Segmente anzeigen. Für Kunden, die das Ein- und Ausschaltverhalten von Komponenten oder andere Signale über noch längere Zeiträume analysieren möchten, steht eine optionale Speichererweiterung mit 800 MPunkten für zwei Kanäle zur Verfügung.


  1. Das Oszilloskop der nächsten Generation
  2. Hochgenauer digitaler Trigger

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