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Tektronix erweitert Oszilloskop-Familie

Mehr Bandbreite, weniger Rauschen

29. September 2020, 17:00 Uhr   |  Markus Haller

Mehr Bandbreite, weniger Rauschen
© Tektronix

MSO 6B mit 8 Kanälen.

Die neuen Modelle der Mixed Signal Oszilloskope der Serie 6 bieten bis zu 10 GHz Bandbreite und bis zu 75 % geringeres Rauschen gegenüber den Vorgängermodellen – eine Alternative zu Keysights MXR-Oszilloskopen.

Vor zwei Jahren stellte Tektronix die Serie 6 seiner Mixed Signal Oszilloskope (MSO) vor. Sie werden über ein großes 15,6 Zoll Touchdisplay und eine objektbezogene Drag&Drop-Benutzeroberfläche bedient und arbeiten mit einem 12-Bit-A/D-Umsetzer, dessen Auflösung sich über einen High-Resolution-Modus auf 16 Bit erhöhen lässt. Je nachdem, wie viele Messungen parallel durchgeführt werden sollen, sind Varianten mit 2, 4 oder 8 Messkanälen verfügbar. Die Neuerungen damals: Die Bandbreite wurde auf 8 GHz erweitert und die Abtastrate auf 25 GSa/s erhöht. Man verzichtete dabei auf den Interleaved-Modus, bei dem sich mehrere Kanäle ein Sampling-System teilen.

MSO 6B mit Interleaved-Modus

Die Serie wurde nun um die Modelle MSO 6B erweitert. Sie arbeiten wieder mit dem eigentlich ungeliebten Interleaved-Modus. Ein Rückschritt ist das aber nicht. Die Abtastrate wurde deutlich erhöht: Bei Messung an zwei Kanälen stehen 50 GSa/s zur Verfügung, doppelt so hoch wie bei den Scopes der MSO 6 Serie. Bei simultaner Messung an vier Kanälen stehen pro Kanal 25 GSa/s zur Verfügung und bei Messung an sechs oder acht Kanälen fällt die Abtastrate auf 12,5 GSa/s pro Kanal.

10 GHz Bandbreite und 75 % weniger Rauschen

Zwei wesentliche Erweiterungen an der Serie MSO 6B sind die Erhöhung der maximalen Bandbreite von 8 GHz auf 10 GHz und das reduzierte Eigenrauschen. Laut Angaben von Tektronix beträgt es bei 1 mV/Div und 1 GHz weniger als 51,1 µV – eine Verbesserung um 75 % gegenüber den MSO 5 Scopes. Bei 50 mV/Div und 10 GHz liegt das Rauschen bei unter 1,25 mV.

Entwickelt wurden die MSO-6B-Scopes für ein breites Anwendungsfeld. Das geringe Rauschen ermöglicht präzisere Power-Integrity-Messungen zur Bewertung und Fehlersuche an Stromversorgungen oder an Antriebssträngen im Fahrzeug. Die Erweiterung auf 10 GHz Bandbreite zielt unter anderem auf Funkschnittstellen ab. Tektronix geht davon aus, dass Ingenieure in Zukunft auf höhere Bandbreiten angewiesen sein werden, um die Funktionsfähigkeit von Schnittstellen für Kurzstrecken-Funktechniken (Personal Area Network, PAN) bewerten zu können. Neben der weit verbreiteten Bluetooth-Schnittstelle etablierten sich gerade weitere Funktechniken und durch das Aufkommen von 5G-Schnittstellen gehe der Trend allgemein in Richtung von höheren Trägerfrequenzen, heißt es dazu von Tektronix.

10-GHz-Tastkopf

Leistungsmessung: An 3 Phasen wird jeweils Strom und Spannung gemessen. Links ist die Phasenbeziehung gezeigt, rechts die Strommessung mit Mathematikfunktion (ganz unten).
© Tektronix

Leistungsmessung: An 3 Phasen wird jeweils Strom und Spannung gemessen. Links ist die Phasenbeziehung gezeigt, rechts die Strommessung mit Mathematikfunktion (ganz unten).

Die Oszilloskop-Eingänge sind eigenentwickelte Schnittstellen (TekVPI), die mit verschiedenen Tastköpfen des Herstellers kompatibel sind. Im Lieferumfang ist pro Messkanal ein 1-GHz-Tastkopf (TPP1000) enthalten. Für die breitbandigeren Oszilloskop-Modelle – verfügbar sind Varianten mit 1 GHz, 2,5 GHz, 4 GHz, 6 GHz, 8 GHz und 10 GHz – gibt es entsprechend breitbandigere Tastköpfe im Sortiment. Neu ist der TDP7710. Der Tastkopf wurde zusammen mit den neuen Oszilloskopen eingeführt und unterstützt 10 GHz Bandbreite. Der Hersteller bezeichnet ihn als »TriMode Probe« (3-Modi-Tastkopf). Der Betriebsmodus kann zwischen Common-Mode, Differential und Single-Ended gewechselt werden, ohne dafür den Tastkopf neu anschließen zu müssen.

Trigger- und Konformitätstests

Auf den MSO-6B-Oszilloskopen sind Software-Tools für die Analyse der gängigen seriellen Busse wie I²C, SPI, RS-232/422/485/UART installiert. Hinzu kommen Analysefunktionen für Automotive-Schnittstellen wie CAN, CAN FD, LIN, SENT oder Ethernet 100/1000BASE-T1. Mit den seriellen Protokoll-Triggern lässt sich auf bestimmte Merkmale des Datenpakets triggern: Paketanfang, eine bestimmte Adresse oder Fehler. Alle dekodierten Pakete werden in einer tabellarischen Übersicht (Dekodiertabelle) angezeigt. Parallele Busse werden ebenfalls unterstützt, so wie Konformitätstests auf die in der Luft- und Raumfahrt gebräuchlichen Standards MIL-STD-1553, ARINC429 und SpaceWire-Decoding.

Sensor- und Rauschsignale simulieren

Die Tastköpfe für den Oszilloskopbetrieb können als Quelle für ein integriertes 4-stelliges Voltmeter verwendet werden. Für die Simulation von Sensorsignalen oder von Rauschen für Grenzwertprüfungen ist ein integrierter Arbiträrfunktionsgenerator gegen Aufpreis erhältlich. Mit ihm lassen sich vordefinierte Signale bis 50 MHz ausgeben oder benutzerdefinierte Signale aus einem 128.000-Punkte-Speicher laden. Der Speicher für die Oszilloskopsignale ist in der Grundausstattung 62,5 Millionen Punkte tief und kann optional in Abstufungen auf 1 Gigapunkte erweitert werden. Für das Arbeiten in cyber-vulnerablen Umgebungen lassen sich über ein Sicherheitsupgrade Firmware und Ports über Passwort schützen. Daten können auf einer einfach zugänglichen und tauschbaren SSD gespeichert werden. Eine Besonderheit unter 10-GHz-Oszilloskopen ist laut Hersteller die Wahlmöglichkeit zwischen einem geschlossenen Betriebssystem und Windows 10, das per SSD einfach ergänzt werden kann.

Vergleich zu MXR-Oszilloskopen

Der Einstiegspreis liegt bei rund 24.500 Euro (4-Kanal-Modell). Vergleichbar in Preis und Leistung ist die neue Gerätefamilie mit den MXR-Oszilloskopen von Keysight, die mit 6 GHz und 16 GSa/s bei Bandbreite und Abtastrate etwas hinter der MSO 6 Serie zurückbleiben. Die ausführliche Vorstellung der MXR-Serie finden Sie hier.

Die MXR-Serie hat laut Herstellerangabe das etwas geringere Rauschen (43 µV gegenüber 51 µV), beim Kriterium ENOB liegen die MSO-6-Scopes etwas vorne mit 9,85 gegenüber den 9 der MXR-Oszilloskope. Die Hersteller geben dabei jeweils den niedrigsten (Rauschen) bzw. höchsten (ENOB) Wert an. Ob diese Werte jeweils unter gleichen Bedingungen ermittelt wurden, ist aus dem Datenblatt nicht immer eindeutig zu erkennen – für einen Gerätevergleich und für die Praxistauglichkeit sind die Angaben daher lediglich als erste Orientierung zu verstehen.

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