Tektronix ломает преграды на пути инноваций, выпуская осциллографы нового класса

31.08.2011

Компания Tektronix, Inc., ведущий мировой производитель осциллографов, объявила о выпуске первого в мире комбинированного осциллографа (MDO), который сочетает в одном приборе функции осциллографа и анализатора спектра. Новая серия MDO4000 предоставляет инженерам уникальную возможность коррелированного по времени захвата аналоговых, цифровых и РЧ сигналов для получения полного представления об исследуемой системе, помогая им решать сложные проблемы, возникающие при конструировании.

При отладке встраиваемых систем с интегрированными модулями беспроводной связи инженерам приходится исследовать сигналы как во временной, так и в частотной областях, поэтому более 60 % пользователей, работающих с осциллографами, используют также и анализатор спектра. Обычно инженеры специализировались либо на схемах с цифровыми и смешанными сигналами, либо на РЧ схемах. Но по мере того, как беспроводная связь становится все более распространенным явлением, инженерам-конструкторам все чаще приходится работать в обеих областях. Серия MDO4000 – это первые осциллографы с функцией анализатора спектра, которые предоставляют уникальный инструментарий, позволяющий сэкономить несколько дней или даже недель за счет ускорения времени отладки.

«Мы считаем, что приборы серии MDO4000 являются самым революционным изделием, появившимся на рынке осциллографов за последние 20 лет. В этих осциллографах впервые удалось разрушить преграды между временной и частотной областями, – сказал генеральный менеджер подразделения «Осциллографы» компании Tektronix Рой Сигел (Roy Siegel). – Эта серия принципиально меняет условия отладки схем с РЧ узлами, где есть необходимость соотносить события в частотной области с теми явлениями во временной области, которые их вызвали. Подобно тому, как осциллограф смешанных сигналов (MSO) является стандартным прибором для проведения испытаний при разработке встраиваемых систем, мы ожидаем, что MDO станет новым стандартом для проектов, которые содержат РЧ схемы».

«Сложность отладки современных устройств беспроводной связи в сочетании с отсутствием специализированного оборудования, предназначенного для решения таких проблем, заставляло нас много часов заниматься созданием стендов для тестирования, а не отладкой самой системы, – сказал Уорд Рамсделл (Ward Ramsdell), инженер-электрик и владелец компании Prototype Engineering. – Основываясь на нашем первом опыте использования серии MDO, мы полагаем, что эти осциллографы помогут нам предоставлять проекты клиентам быстрее, чем когда-либо прежде, и с более полной проверкой всех параметров системы. Мы считаем так потому, что впервые получили возможность одновременно визуализировать сигнал в нескольких точках схемы и наблюдать особенности работы системы в аналоговой, цифровой и РЧ областях. Это позволяет быстро выявить проблемы, возникающие в процессе проектирования, и точнее определить общие характеристики системы в реальных условиях. MDO символизирует фундаментальные изменения в составе контрольно-измерительного оборудования и безусловно улучшит результаты нашей работы».

Преимущества осциллографа с комбинированными областями анализа

С появлением MDO4000 инженеры могут заменить осциллограф и анализатор спектра одним прибором. Это дает им возможность продолжать пользоваться осциллографом – тем типом прибора, к которому они привыкли – для проведения измерений в частотной области вместо того, чтобы приобретать анализатор спектра и обучаться работе на нем.

Функциональность MDO4000 выходит далеко за рамки обычных возможностей анализатора спектра, позволяя пользователям захватывать коррелированные по времени аналоговые, цифровые и радиочастотные сигналы по 4 аналоговым, 16 цифровым и 1 РЧ каналу. Верхняя граница полосы пропускания для радиочастотного входа составляет 6 ГГц, а полоса захвата ≥ 1 ГГц для всех центральных частот, которая в 100 раз шире, чем у типовых анализаторов спектра. Пользователи могут увидеть одновременно четыре декодированных сигнала последовательных и/или параллельных шин на одном дисплее. Поскольку между областями анализа существует корреляция по времени, инженеры теперь могут производить точные измерения временных интервалов, чтобы определить времена задержки и ожидания между событиями прохождения команды и изменениями в РЧ спектре. Например, просмотр спектра при включении ГУН/ФАПЧ, либо измерение переходных характеристик при скачкообразной перестройке частоты РЧ сигнала теперь являются достаточно простыми задачами. Определение источника нерегулярных, аппаратно-зависимых электромагнитных помех никогда не было таким простым, благодаря способности MDO4000 обеспечить полное исследование системы с временной корреляцией в обеих областях, что просто невозможно осуществить с помощью другой современной контрольно-измерительной аппаратуры.

Также впервые в отрасли MDO4000 позволяет конструкторам наблюдать спектр РЧ сигнала в любой момент времени в течение длительного захвата, чтобы исследовать изменения спектра во времени или в зависимости от состояния устройства. Простым перемещением по длинной памяти во временной области захвата с помощью уникальной запатентованной технологии Spectrum Time, конструкторы могут увидеть РЧ спектр в любой точке захвата и одновременно наблюдать аналоговые, цифровые и/или декодированные сигналы шин в тот же момент времени.

Аналогичным образом, РЧ осциллограммы используются, чтобы показать, как изменяется во времени амплитуда, частота или фаза входного РЧ сигнала. Это упрощает измерение переходных характеристик при скачкообразной перестройке частоты, времени установления и временных соотношений между сигналами РЧ тракта и сигналами других компонентов системы. Осциллограммы РЧ сигнала отображаются в том же окне, что и аналоговые и цифровые сигналы последовательных/параллельных шин, обеспечивая наглядное представление работы устройства.

В дополнение к стандартному запуску по уровню РЧ сигнала, опциональный модуль (MDO4TRIG) позволяет осуществлять другие виды запуска по различным параметрам, что дает возможность точнее локализовать интересующие события. Пользователи могут выбрать запуск по определенной длительности импульса, заданному времени ожидания или по ранту; или даже задать логическую комбинацию, где в качестве переменных будут выступать состояния сигнала аналоговых и цифровых каналов. Эта возможность настройки системы запуска в соответствии с любыми пожеланиями пользователя, независимо от того, какие сигналы рассматриваются – аналоговые, цифровые, РЧ или какие-либо их сочетания – представляет собой еще одну особенность, впервые в отрасли реализованную в серии MDO4000.

Некоторые примеры применения осциллографов серии MDO:

• Системная отладка устройств со встроенными средствами беспроводной связи

1. Отладка встраиваемых модулей беспроводной связи распространенных стандартов с частотами до 6 ГГц (WLAN, Bluetooth, Zigbee, и т.д.)
2. Отладка систем беспроводных связи собственной разработки с амплитудной, частотной или фазовой модуляцией
3. Широкополосный анализ двухдиапазонных трансиверов. Например, захват сигналов Zigbee на частоте 900 МГц и Bluetooth на частоте 2,4 ГГц за один проход.

• Анализ временных соотношений в комбинированных устройствах

1. Наблюдение изменений РЧ спектра во времени при включении ГУН/ФАПЧ
2. Простое измерение времени установления при включении или выключении РЧ сигналов
3. Простое измерение задержки между управляющими сигналами цифровых шин или командами, передаваемыми по последовательным шинам и изменением РЧ сигнала

• Поиск источников шумов и помех

1. Анализ основных причин, вызывающих излучаемую или наведенную эмиссию
2. Оценка влияния импульсного источника питания на остальные части системы
3. Корреляция с сигналами во временной области позволяет выявлять основные источники шума

В дополнение к впервые представленным возможностям комбинированного анализа, MDO4000 обладает всеми функциями осциллографов смешанных сигналов Tektronix серии MSO4000B. Серия MSO4000B предлагает широкий набор функций для ускорения отладки на каждом этапе проектирования – от быстрого обнаружения и регистрации аномалии, до поиска определенного события в записанном сигнале, анализа его характеристик и воздействия на работу устройства в целом.

История разработки

Такой значительный прогресс в технологии осциллографов является результатом многолетней исследовательской работы, проводимой специалистами Tektronix с целью преодоления препятствий, присущих интеграции в одном приборе функций анализа во временной и частотной областях. В процессе разработки подано 26 патентов, которые находятся на рассмотрении.

О компании: Tektronix