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Messtechnik-Trends

So sehen Experten die Zukunft der Oszilloskope

3. Februar 2014, 14:25 Uhr | Wolfgang Hascher

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Michael Flaherty, General Manager Time Domain Business Unit, Tektronix: Die Elektronikindustrie ist im Umbruch, besonders aufgrund der unersättlichen Nachfrage nach immer eingeschalteten und immer verbundenen drahtlosen Geräten. Diese Fortschritte führen zwangsläufig zu komplexen System-Interaktionen, welche mit traditionellen Testinstrumenten extrem schwierig effizient zu debuggen sind. Angesichts der tiefgreifenden Veränderungen in der Branche hat Tektronix erkannt, dass es an der Zeit ist, Testinstrumente weiterzuentwickeln. Nicht länger konnten das Oszilloskop und der Spektrumanalysator getrennt bleiben.

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Das Ergebnis dieser Erkenntnis war das weltweit erste Mixed-Domain-Oszilloskop, das MDO4000. Zusätzlich zu den Analog- und Digitalbereichen unterstützt es auch einen kompletten Spektrumanalysator. Damit können Entwickler Probleme, die sie in der Frequenz- oder HF-Domain sehen, mit Ereignissen im Digital- oder Analogbereich korrelieren. Für die Zukunft erwarten wir, dass Oszilloskope mit Mixed-Domain-Funktion die bevorzugte Instrumentenwahl werden und der Trend zur Integration von mehr Funktionalität sich auf verschiedenen Preis- und Leistungsniveaus fortsetzen wird. Zusätzlich besteht ein anhaltender Bedarf an Ultrahochleistungsinstrumenten, um die Entwicklung von Kommunikationsnetzwerken der nächsten Generation zu ermöglichen. Schon jetzt ist klar, dass 100-Gbit/s-Netzwerke nicht ausreichen, um Anwendungen wie Cloud Computing oder 4K-on-Demand-Video zu unterstützen und die Forschung in 400-Gbit/s- und 1-Tbit/s-Technologien voranzutreiben. Es ist sicher, dass sich dieser Trend in absehbarer Zukunft fortsetzen wird und zu einer immer größeren Nachfrage nach mehr High-Performance-Instrumenten und Gerätekombinationen führen wird, um den Netzwerkgeräteherstellern die Entwicklung von Geräten der nächsten Generation zu ermöglichen.

Tom Reslewic, President und CEO, Teledyne-LeCroy: Technisch sehen wir zwei Entwicklungen, die sich bereits deutlich zeigen und die sich 2014 weiter im Markt manifestieren werden: Das sind einerseits die High-Definition-Oszilloskope mit 12 bit Auflösung. Diese sind an vorderster Technologiefront zu sehen.

Der andere Entwicklungszweig geht in Richtung noch höherer Bandbreiten, was durch die enormen Fortschritte der High-Speed-Kommunikationstechnik geradezu gefordert wird. Wir haben derzeit ein 100-GHz-Oszilloskop fertiggestellt, das jetzt gerade für den Markt vorbereitet wird. Wir werden auf jeden Fall unsere gute Reputation im High-End-Oszilloskop-Markt weiter ausbauen. Die 100-GHz-Geräte sind auf jeden Fall die Vorreiter der nächsten Generation von Oszilloskopen mit innovativen Halbleitertechnologien. Sicher ist natürlich, dass die 100-GHz-Geräte keinen Großstückzahl-Markt bilden werden, aber sie sind an vorderster Technologiefront, was letztlich auch den Mittel- und Oberklasse-Geräten zugute kommt. Aber glauben Sie mir eines: 100 GHz sind noch lange nicht das Ende der Bandbreiten-Fahnenstange. Das zukünftige Oszilloskop wird auch viel mehr können, als nur die Zeitfunktion einer elektrischen Größe anzuzeigen. Auch bei der intelligenten Triggerung wird sich einiges tun, in den Front-End-Schaltungen werden sich sehr rauscharme Eingangs-Komponenten durchsetzen, denn mit einem Low-Noise-Front-End, möglichst auf monolithischer Basis, kann man anschließend äußerst viel an Auswertefunktionen implementieren. Wenn am Eingang des Gerätes die Daten schon möglichst sauber einlaufen und bald digitalisiert werden, stehen vielen anderen Auswertefunktionen alle Türen offen. In diesem Zusammenhang muss man sagen, dass den FPGAs noch eine ganze Menge Zukunftspotenzial offen steht. FPGAs sind fast wie eine Droge der Elektronikindustrie, denn sie erlauben fast beliebige Änderungen in der Struktur und damit zum Beispiel der Auswerte-Algorithmen, auch Verbesserungen sind relativ leicht zu implementieren.

Johann Mathä, Marketing-Manager Yokogawa Deutschland:

Bei uns wurde insbesondere die Leistungsmessung mit Oszilloskopen weiterentwickelt. Dieses Anwendungsfeld wurde bis heute noch gar nicht abgedeckt, obwohl die Entwickler immer öfter Wirkungsgrade und Verluste bei hohen Frequenzen oder bei transienten Vorgängen messen müssen. Herkömmliche Oszilloskope sind dafür ungeeignet, da diese zusammen mit Tastköpfen und Stromzangen schon einen Messfehler im Prozentbereich aufweisen. Mit unserem neuen Power Scope, seinen isolierten Eingängen für bis zu 1.000 V erreichen wir eine Messgenauigkeit von bis zu ±0,1 %. Dieses Power Scope ist zur Zeit weltweit einzigartig. Denn nur mit dieser Genauigkeit können hohe Wirkungsgrade nachgewiesen werden. Die Leistungsmesstechnik und überhaupt die Messtechnik in allen Sektoren der Energietechnik ist ein großer Trend auch in der Oszilloskop-Messtechnik. Interessant ist heute letztlich der ganze elektrotechnische Industriezweig. In fast allen Bereichen müssen Hersteller mit verbesserter Effizienz konkurrieren. Wir sehen auch sehr großes Potenzial in der elektrischen Antriebstechnik, da hier besonders komplexe Messaufgaben gelöst werden müssen.