Nowe oscyloskopy Rohde & Schwarz serii MXO 4

Kluczowe technologie:

Sercem każdego oscyloskopu serii R&S®MXO 4 Rohde & Schwarz jest opracowany układ scalony (ASIC) dla tej serii oznaczony jako MXO-EP. Pamięć akwizycji danych jest ważnym czynnikiem charakteryzującym każdy oscyloskop cyfrowy. Szczególnie w zastosowaniach przemysłowych, gdzie poszukiwane są oscyloskopy responsywne. MXO-EP przetwarza 200 Gbit/s, co zapewnia wysoką prędkość do 4,5 miliona akwizycji/s. Szybko wychwytywane są anomalie sygnału.

12-bitowa rozdzielczość przetwornika analogowo - cyfrowego ADC przy wszystkich częstotliwościach próbkowania. 18-bitowa architektura z trybem HD. Niski poziom szumów 50 Ω (ustawienie 1 mV/działkę). 104 mV (w trybie normalnym 1 GHz), 56 μV (przy 500 MHz w trybie HD, Skalowanie w pionie do 500 μV/działkę przy pełnej szerokości pasma. Zakres przesunięcia ±5 V przy 500 μV/dz.

Rys. 5. Zobrazowanie pracy 12-bitowego przetwornika ADC.

Rys. 7. Oscyloskopy z serii R&S®MXO 4 oferują wysoką czułość do 500 μV/działkę bez zmniejszenia przepustowości. Z przesunięciem ±5 V przy wyższej czułości skali pionowej, można łatwo umieścić sygnał na środku ekranu. 

Zaawansowany cyfrowy system wyzwalania W przystępny sposób można wyizolować subtelne zmiany sygnału. W ten sposób otrzymujemy możliwość wyzwania z małych zdarzeń, mnijeszych niż 1/ 10 0000 podziałki pionowej. Użytkownik może wybrać własną histerezę wyzwalania. Stosując filtry cyfrowe można wytłumić szum i uzyskać precyzyjny dostęp do wyzwalanie.

Przydatne funkcje

Użytkownik może dodać 16 kanałów cyfrowych dzięki wykorzystaniu w opcji R&S®MXO4-B1 MSO. Niektóre oscyloskopy wymuszają kompromis między wykorzystaniem kanałów cyfrowych i analogowych. Kanały logiczne serii R&S®MXO 4 mogą być używane jednocześnie ze wszystkimi kanałami analogowymi.

Dzięki opcji generowania przebiegów R&S®MXO4-B6 można dodać dwa zintegrowane generatory przebiegów 100 MHz. Zapisane przebiegi na oscyloskopie mogą być odtwarzane przez generator. Użytkownik może wybrać z szerokiej gamy dostępnych kształtów fal lub użyć dowolnego przebiegu. Generatory mają możliwość kompensacji amplitudy i fazy, można symulować zarówno idealne, jak i nieidealne warunki. Urządzenia różnicowe, takie jak wzmacniacze różnicowe lub miksery I/Q, mogą być testowane przeciwko zaburzeniom amplitudy i nierównowadze faz. Do zapisanego przebiegu można się odwołać, można nim manipulować, zmieniając amplitudę i poziom przesunięcia lub nakładać z szumem.

Rys. 8. Zobrazowanie funkcji generatora sygnałów.

Wybrane akcesoria

Portfolio sond wysokonapięciowych firmy Rohde & Schwarz zawiera aktywne sondy różnicowe dla napięć do 6000 V (szczyt). Sondy te zapewniają wspólny współczynnik tłumienia modów w szerokim zakresie częstotliwości.

Sondy prądowe Rohde & Schwarz umożliwiają dokładne, nieinwazyjne pomiary prądu stałego i przemiennego. Dostępne są modele do pomiaru prądów w zakresie od 1 mA do 2000 A z maksymalną szerokością pasma do 120 MHz.

Rys. 9. Zobrazowanie współpracy z urządzeniami peryferyjnymi.

Użytkownik może wykonać analizę odpowiedzi w zakresie niskich częstotliwości. Opcja analizy odpowiedzi częstotliwościowej R&S®MXO4-K36 (FRA) umożliwia wykonanie analizy odpowiedzi w zakresie niskich częstotliwości łatwo i szybko już na oscyloskopie. W przypadku zasilaczy impulsowych mierzona jest odpowiedź pętli (CLR) i współczynnika tłumienia zasilania (PSRR). Opcja FRA wykorzystuje wbudowany przebieg oscyloskopu do generowania sygnałów pobudzających w zakresie od 10 Hz do 100 MHz. Realizowany jest pomiar stosunku sygnału pobudzenia i sygnał wyjściowego badanego urządzenia, przy każdej częstotliwości testowej.

Rys. 10. Zobrazowanie funkcji FRA.

Obecnie współczesne oscyloskopy mają wiele funkcji, które były dedykowane analizatorom. Różnica pomiędzy oscyloskopem, a analizatorem zaciera do takiego stopnia, że w ramach jednego urządzenia posiadamy wszystko to, co kiedyś wymagało kilku specjalistycznych aparatów. W tym miejscu warto wspomnieć o pewnych użytecznych algorytmach dostępnych już z poziomu oscyloskopu:

• szybka częstotliwość pracy oscyloskopu pozwala zobrazować anomalie zaburzeń okresowych i losowych (PARD),

• szybka transformata Fouriera (FFT) pozwala wyznaczyć dyskretną transformatę Fouriera i transformatę do niej odwrotną. Korzystając z oscyloskopów RT06 jest możliwość analizowania widma niezależnie od ustawienia dziedziny czasu,

• oscyloskopy oferują wyzwalanie sprzętowe na wybranych częściach protokołu, takich jak adresy, błędy danych i protokołów, stąd urządzenia są dobre do wyszukiwania usterek sygnału, kompleksowe funkcje wyszukiwania i filtrowania ułatwiają analizę długich sekwencji sygnałowych. Pozwalają użytkownikom szybko śledzić określone typy danych, treści i błędy. Wszystkie wykryte zdarzenia są wyświetlane w tabeli z sygnaturami czasowymi. Użytkownik może przeglądać poszczególne zdarzenia w powiększeniu,

• oprogramowanie do testowania zgodności, które może być zrealizowane na oscyloskopie lub innym komputerze. Kontroluje ono ustawienia pomiaru i sekwencje testowe na oscyloskopie i realizuje wskazane testy na podstawie konfiguracji testowej. Szczegółowe instrukcje ułatwiają to aby prawidłowo podłączyć oscyloskop i sondy do oprzyrządowania,

• liczne wyzwalacze do analizy, takie jak krawędź, szerokość, wzór i wzór seryjny. Wyzwalacze można łączyć z wstrzymaniem. Można wybrać pojedyncze kanały cyfrowe lub kanał sygnałowy jako źródło wyzwalające,

• opcja TDR/TDT oscyloskopów łączy wejście analogowe kanału do uzyskania odbicia w dziedzinie czasu (TDR) i system analizy transmisji (TDT). Uzyskuje zatem debugowanie ścieżek sygnałowych, w tym z płytek PCB.  Wyświetlane są wynikowe przebiegi jako impedancja lub współczynniki odbicia w funkcji czasu lub odległość,

• źródło impulsów w oscyloskopie zapewnia wysoce symetryczne różnicowy sygnał impulsowy o stromym czasie narastania 22 ps. Kluczowe parametry źródła impulsów są regulowane przez użytkownika. Poziom wyjściowy waha się od –50 mV do –200 mV i może być ustawiany w krokach co 10 mV. Częstość powtarzania impulsów, w cyklu pracy jest programowalny w zakresie 5 Hz do 250 MHz i 10% do 90%. 

• oscyloskop można łatwo skonfigurować do testowania na przykład jako precyzyjny zegar lub jako wejście impulsowe z szybkim czasem narastania do testowania charakterystyk odbiornika z pomiarów TDR/TDT. Ze skosem wyjściowym < 0,5 ps, dzięki czemu z wykorzystaniem urządzenia możemy testować kable i sondy różnicowe.

Warto zauważyć, że oscyloskopy mogą współpracować z szerokim zakresem akcesoriów pomiarowych. Sam producent posiada kompletne portfolio wysokiej jakości pasywnych i aktywnych sond obejmujących wiele zadań pomiarowych. Z impedancją wejściową 1 MΩ, sondy aktywne stawiają tylko minimum obciążenia dla punktu pracy źródła sygnału. Bardzo duży zakres dynamiki, nawet przy wysokich częstotliwościach, zapobiega zniekształceniu sygnału – na przykład: 60 V (Vpp) przy 1 GHz dla sondy aktywnej. 

Podsumowanie

Oscyloskop MXO 4 ma wiele funkcji dedykowanych wszystkim seriom urządzeń produkowanych przez Rohde & Schwarz. Niemniej warto zapoznać się z kartą katalogową, gdyż wiele z nich jest już zintegrowanych w standardzie (bez konieczności dopłaty), a wybrane funkcje mają zdecydowanie lepsze parametry. 

Zaprezentowane urządzenie posiada możliwości współpracy z:

• sondami pasywnymi (38 MHz – 500 MHz),
• sondami szerokopasmowymi (1 GHz – 1,5 MHz),
• szerokopasmowymi sondami różnicowymi (200 MHz – 4.5 GHz),
• sondami wysokonapięciowymi (25 MHz – 400 MHz, +/-700V - +/- 6000V),
• sondami prądowymi (20 kHz – 120 MHz),
• wielokanałowymi sondami mocy,
• sondami EMC (2 GHz i 4 GHz).

Urządzenia te charakteryzują się:

• wysoką czułością wejściową,
• niskimi szumami własnymi,
• możliwościami pracy w dziedzinie czasu i częstotliwości,
• realizacja pomiarów dla prądu AC i DC,
• intuicyjną obsługą (łatwy dostęp do wszystkich funkcji), podstawowe przyciski mechaniczne przypisane kanałom, wygodna obsługa dotyczy również triggera, 
• wyświetlacz 13.3 cala  ekranem dotykowym, system operacyjny Windows 10,
• szeroki zakres klimatycznych warunków pracy zgodnie z normą IEC 60068-2-30,
• możliwościami współpracy z oprogramowaniem o charakterze inżynierskim i badawczym.

Warto zauważyć, że oscyloskopy mogą współpracować z szerokim zakresem akcesoriów pomiarowych. Sam producent posiada kompletne portfolio wysokiej jakości pasywnych i aktywnych sond obejmujących wiele zadań pomiarowych. Z impedancją wejściową 1 MΩ, sondy aktywne stawiają tylko minimum obciążenia dla punktu pracy źródła sygnału. Bardzo duży zakres dynamiki, nawet przy wysokich częstotliwościach, zapobiega zniekształceniu sygnału – na przykład: 60 V (Vpp) przy 1 GHz dla sondy aktywnej. 

Dla kogo dedykowane są oscyloskopy marki Rohde&Schwarz z rodziny MXO4?

To urządzenia spełniając wymagania sprecyzowane do celów:

• edukacyjnych:
  • dla wszystkich kierunków technikum, które wykorzystują urządzenia pomiarowe,
  • dla uczelni technicznych w procesie kształcenia inżynierskiego, 
  • pasjonatów techniki,
• badawczych:
  • uczelni technicznych, które prowadzą badania,
  • instytutów badawczych,
  • działów badawczo-rozwojowych przedsiębiorstw komercyjnych. 
• A także amatorskich!

Oscyloskopy Rohde & Schwarz MXO 4 spełniają założenia i wymagania przedstawione w niniejszym materiale. Warto zaznaczyć, że wszystkie produkty są certyfikowane m.in. przez laboratorium akredytowane VDE.

Pełna specyfikacja techniczna oscyloskopów MXO 4 jest dostępna tutaj.

Więcej informacji o sondach dedykowanych dla oscyloskopów MXO 4: https://www.rohde-schwarz.com/pl/products/test-and-measurement/oscilloscope-probes_229530.html
Ze specyfikacją sond można zapoznać się w dokumencie pod linkiem.