Neue Leistungsklasse für Rigol

Oszilloskop-Serie DS70000

1. Oktober 2021, 0:00 Uhr | Markus Haller

Mit 5 GHz Bandbreite, 2 Mrd. Speicherpunkten und 20 GSa/s sind die neue Oszilloskop-Serie deutlich leistungsfähiger als alle ihre Vorgänger. Sie fußt auf einer neuen Gerätearchitektur und einer erweiterten Version von Rigols Chipsatz Phoenix.

Aus dem Modellnamen DS70000 lassen sich schon zwei grundlegende Informationen ableiten: Es handelt sich um digitale Speicheroszilloskope (DS) und um eine völlig neue Geräte-Leistungsklasse für Rigol. Bei der Benamung ist man von dem typischen Tausender-Zahlenraum abgewichen und in die Zehntausender vorgestoßen. »Das ist schon etwas anderes, als wir bisher gemacht haben«, fasst Rigols Vertriebsingenieur Boris Adlung bei der Vorstellung der neuen Serie zusammen.

Ultra-Vision-III-Architektur

Das wird auch beim direkten Vergleichen mit den bisherigen High-End-Oszilloskopen des Herstellers, den MSO8000, deutlich: Mit 20 GSamples/s haben die DS70000 eine doppelt so hohe Abtastrate, ihr Speicher ist bei maximaler Ausbaustufe (2 Gigapunkte) viermal so groß und die 5 GHz maximale Bandbreite entsprechen dem 2,5-Fachen der bisherigen Obergrenze von Rigols Oszilloskop-Portfolio. Dabei liegt die Neueinführung der MSO8000 vor rund zwei Jahren noch gar nicht so lange zurück – ein Zeichen dafür, wie schnell sich die Branche entwickelt.

Der Leistungssprung wird unter anderem durch eine neue Oszilloskop-Architektur und durch Erweiterungen am hauseigen entwickelten Phoenix-Chipsatz erreicht. Die MSO8000-Scopes basieren auf der UltraVision-II-Bauweise; die DS70000-Geräte werden erstmals in der neuen UltraVision-III-Architektur gefertigt. Sie sind außerdem die ersten Modelle, die den erweiterten 20-GSamples/s-Chipsatz verwenden. Mit der neuen Architektur erhöht sich auch die Signalerfassungsrate auf 1 Million Signalformen pro Sekunde (wfms/s). Über einen High-Resolution-Modus lässt sich die Auflösung von 8 bit auf maximal 16 bit erhöhen. Für die Spektrumanalyse steht eine normale FFT-Analyse mit 1 Million Abtastpunkten zur Verfügung und eine erweiterte FFT mit schneller Kalkulationsrate von 10.000 FFT/s für eine Echtzeit-Spektrumanalyse ohne Totzeit. Damit bietet sich die Serie für HF-Entwicklungsaufgaben an und für die Untersuchung von Schaltungen, in denen mit Transienten und kurzen, sporadisch auftretenden Signalen zu rechnen ist, zum Beispiel bei der Entwicklung von Stromversorgungen.

Zwei Varianten: 3 GHz und 5 GHz

Die Oszilloskope passen in ein 19-Zoll-Rack (7 HE). Die Familie unterteilt sich in die beiden Modellreihen DS70304 mit 3 GHz Bandbreite und DS70504 mit 5 GHz Bandbreite. An beiden stehen jeweils vier analoge Messkanäle zur Verfügung. Eine kleine Besonderheit ist das schwenkbare 15,6-Zoll-Hauptdisplay. Der gewünschte Winkel wird am Display gewählt, und ein integrierter Motor schwenkt es in die gewünschte Position. Damit bleibt es auch beim Stehen gut ablesbar. Die grafische Benutzeroberfläche lässt sich ohne viel Aufwand schnell in mehrere Messfenster unterteilen, um sich mehrere Messungen gleichzeitig anzuzeigen. Auf einem kleineren 3,5-Zoll-Display kann sich der Anwender Icons für einen Schnellzugriff auf häufig benötigte Messfunktionen einrichten.

Konformitätsprüfung für Ethernet und USB

Für einen schnellen Überblick über die Qualität von Datenverbindungen ist eine Augendiagramm-Funktion zukaufbar. Gleiches gilt für eine Jitter-Analysesoftware, um den Einfluss von Jitter auf Taktsignale zu bestimmen. Für viele Tests können auch kundenspezifische Pass/Fail-Masken erstellt und genutzt werden. Speziell für 10/100/1000-Mbit/s-Ethernet und für USB 2.0 sind im Oszilloskop automatische Testprozeduren für eine Vorab-Konformitätsprüfung hinterlegt. Für alle gängigen seriellen Bus-Protokolle sind Trigger und Dekodier-Funktionen erhältlich. Das Gerät umfasst außerdem mehrere Standardwerkzeuge, wie beispielsweise ein integriertes Voltmeter, einen Frequenzzähler oder ein Zählwerk (Totalizer).

Neuer differenzieller Tastkopf

Matchmaker+ Anbieter zum Thema

zu Matchmaker+

Der Phoenix-Chipsatz besteht insgesamt aus drei verschiedenen Chips. Zwei davon werden im Oszilloskop eingesetzt, mit dem dritten Chip, dem γ-Phoenics, wurde ein neuer differenzieller HF-Tastkopf entwickelt. Der PVA8000 ist auf hohe Linearität ausgelegt und deckt Bandbreiten von 3,5 GHz, 5 GHz und 7 GHz ab. Als Spitzen können entweder Single-Ended-Versionen oder differenzielle Tastköpfe mit zwei Spitzen gewählt werden. Bei den differenziellen Tastköpfen lässt sich der Abstand zwischen beiden Spitzen frei wählen. Über eine Memory-Funktion können drei unterschiedliche Abstände abgespeichert und per Knopfdruck wieder abgerufen werden.

Anwendungsfeld Forschung und Entwicklung

Mit der neuen Serie DS70000 erweitert Rigol sein Oszilloskop-Sortiment in Richtung höhere Bandbreiten, höhere Abtastraten und mehr Speicher. Damit wird u.a. der Bedarf für neue HF-Messtechnik und Werkzeuge zur Validierung von Datenübertragung an seriellen Schnittstellen im Embedded-Bereich und der Automobilindustrie gedeckt. Weitere typische Anwendungsbereiche sind Ausbildung und Lehre an Universitäten und industrielle Anwendungen im Bereich Telekommunikation und in der Entwicklung von Leistungselektronik.