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Testen – Testen - Testen

11. April 2022, 8:00 Uhr | Simone Schiller
Testen - Testen - Testen
© Siglent

Die korrekte und zuverlässige Übertragung von Daten ist in vielen Bereichen bereits heute eine zentrale Anforderung. Mit der fortschreitenden Vernetzung in allen Lebensbereichen wird das Thema essentiell. Redundante Systeme und intensiveres Testen vermindern Ausfallrisiken.

Wenn in einer vernetzen Welt die Datenübertragung fehlerhaft ist oder sogar abbricht, sind die Auswirkungen weitreichend und gehen oft über die lokale Anwendung hinaus. Dieses Szenario gilt es zu vermeiden, denn eine zuverlässig funktionierende Datenverarbeitung und Kommunikation ist zur Vermeidung von Problemen essentiell. Stress- und Funktionstests sind daher neben Zulassungstests von besonderer Bedeutung.

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Multifunktions Analysator SSA3000X-R
Multifunktions-Analysator SSA3000X-R
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Grundsätzlich ist es sowieso ratsam, so früh wie möglich mit den entwicklungsbegleitenden Testen zu beginnen. Je später im Entwicklungsprozess ein Problem entdeckt wird, desto zeitaufwendiger und exponentiell kostenintensiver ist die Behebung. Im Bereich der EMV hat sich dies in den letzten Jahren durchgesetzt. Ein Grund hierfür ist auch das erweiterte Angebot der Messtechnikhersteller und die gesunkenen Preise für Spektrum Analysatoren mit EMV-Debugging Funktion. Siglent bietet in diesem Bereich mit der SSA3000X und SSA3000X Plus Serie leistungsfähige Lösungen an.

Aus Effizienzgründen werden Entwicklungsprojekte regelmäßig in Teilprojekte aufgeteilt. Somit kann parallel entwickelt werden. Wichtig ist, dass hierbei die Schnittstellen zwischen den Teilprojekten klar und sorgfältig definiert sind. Nur dann kann die Integration im weiteren Verlauf erfolgreich gelingen. Jedes Teilprojekt benötigt während der Entwicklungsphase Eingangsdaten oder Signale. Ein einfaches Beispiel ist die Entwicklung der Signalanpassung für eine Sensorschnittstelle. Meist steht kein echtes Sensorsignal zur Verfügung oder vielleicht ist sogar der Sensor noch gar nicht verfügbar. Abhilfe schafft hier ein Arbiträrsignalgenerator. Mit diesem können Signale emuliert werden und Funktionstest durchgeführt werden. Ein weiterer Vorteil des Einsatzes eines Generators ist, dass Spannung und Frequenz einfach verändert werden kann. Ferner können Störungen oder Rauschen zum Nutzsignal hinzugefügt werden. Dies hilft dabei, die Grenzen der Signalanpassung zu ermitteln und die Reaktion des Systems auf „außerplanmäßige“ Signale zu überprüfen. Dieses einfache Beispiel zeigt bereits die Vorteile des Einsatzes von Generatoren im Vergleich zu echten Signalen.  

In größeren Projekten existieren viele Schnittstellen, an welchen die verschiedensten Signale benötigt werden. An den Übergängen zwischen Analog auf Digital, Digital auf Hochfrequenz ist Flexibilität der Daten-/Signalquelle gefragt. Es darf auch nicht vergessen werden, dass alle aktiven Komponenten mit Spannung versorgt werden müssen. Speziell die Entwicklung der Spannungsversorgungen darf nicht unterschätzt werden. Eine unstabile oder unsaubere, mit Störungen oder Ripple überlagerte DC-Spannung kann die Funktionsweise des gesamten Systems beeinflussen.

Für die verwendete Messtechnik bedeutet dies, dass die Geräte möglichst flexibel einsetzbar sein müssen. Signalgeneratoren sollten jegliche, analoge Signale, inklusive der frei erstellten, erzeugen können. Die zusätzlichen Möglichkeiten wie gepulste oder gesweepte Signale, modulierte Signale und auch Digitalsignale wie PRBS sind extrem hilfreich, wenn es um die Evaluierung von Systemen und Teilsystemen geht.

Erstellung von Arbiträr Signalen
Erstellung von Arbiträrsignalen
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Der SDG7000A von Siglent ist hier besonders leistungsfähig und flexibel. Die Geräte sind mit den Bandbreiten 350 MHz, 500 MHz und 1 GHz erhältlich. Die beiden unabhängigen Kanäle können einfach per Menüsteuerung kombiniert werden, um z. B. Störungen auf dem Nutzsignal zu simulieren oder um komplexe, modulierte Signale zu erzeugen. Neben allen Standardkurvenformen wie Sinus, Rechteck, Dreieck und Puls können die Generatoren der Serie Gauß’sches Rauschen mit der gerätespezifischen Bandbreite oder aber auch bandbegrenzt ausgeben. Ferner ist es möglich, dieses Rauschen einfach per Menüeinstellung auf das Nutzsignal aufzuaddieren. Die Erzeugung von Zufallsbitsequenzen (PRBS) ist ebenfalls eine Standardfunktion. Alle Geräte sind mit 512 MPkt Speicher für die Erstellung selbstdefinierter Signale ausgestattet. Mithilfe der TrueArb-Technologie von Siglent, einer Punkt-für-Punkt-Ausgabe mit bis zu 2,5 GS/s Abtastrate, können die Nachteile der DDS-Technologie beseitigt werden und Arbiträrsignale mit hoher Wiedergabegenauigkeit und reduziertem Jitter erzeugt werden. Die Erzeugung der benutzerdefinierten Signale ist mit der Siglent Software EasyWave oder direkt am Gerätedisplay möglich. Zusätzlich besteht auch die Möglichkeit, arbiträre Kurven aus Text- bzw. CSV-Files zu importieren. Im Sequenzmodus können verschiedenste Kurvenformen lückenlos aneinandergereiht werden. Hierbei kann für jedes Segment der Kurve die Anzahl der Wiederholungen definiert werden. Somit wird der verfügbare Arbiträrspeicher optimal ausgenutzt und es können komplexe Testsequenzen einfach zusammengestellt werden.

Die maximale Ausgangsspannung beträgt bei 50 Ohm externer Last bis zu 12V. Bei der Ausgabe von Signalen in eine hochohmige Umgebung sind bis zu 24V möglich. Damit ist der Generator im Marktvergleich sehr gut positioniert.

SDG7000A Ausgabe von digital Signalen
SDG7000A Ausgabe von Digitalsignalen
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Ein weiteres Highlight ist die Möglichkeit, die Ausgänge Single-Ended oder Differentiell zu konfigurieren. Falls für die Anwendung modulierte Signale benötigt werden, können diese ebenfalls mit diesem Gerät erzeugt werden. Es sind analoge Modulationen verfügbar. Optional kann die digitale IQ-Modulation ergänzt werden. Damit können sowohl I und Q Basisbandsignale als auch komplex modulierte Signale mit bis zu 1 GHz Trägerfrequenz und einer Symbolrate von bis zu 500 MS/s erzeugt werden.


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