wersja mobilna
Online: 479 Piątek, 2016.12.09

Technika

Oscyloskopy klasy popularnej z pojemnościowym ekranem dotykowym i wyzwalaniem Zone Trigger

czwartek, 29 stycznia 2015 14:24

W styczniu 2015 roku na rynku pojawiły się nowe oscyloskopy InfiniiVision 3000T X-Series firmy Keysight Technologies. Seria obejmuje modele DSO i MSO (Mixed Signal Oscilloscope) oferujące możliwość intuicyjnego wyzwalania na ekranie graficznym. Są to pierwsze na rynku oscyloskopy klasy popularnej wyposażone w pojemnościowe ekrany dotykowe i funkcję wyzwalania dotykowego (strefowego) realizowaną sprzętowo. Funkcja ta znacząco zwiększa użyteczność tej aparatury, pozwalając sprostać zaawansowanym scenariuszom wyzwalania, będącym dotąd wyzwaniem dla inżynierów, pomagając szybciej i skuteczniej rozwiązać napotykane problemy.

Rys. 1. Wyzwalanie z wykorzystaniem ekranu dotykowego

W miarę wzrostu częstotliwości pracy układów cyfrowych i złożoności projektowanych systemów, testowane sygnały stają się coraz bardziej skomplikowane, a projektanci stają przed coraz to nowymi zadaniami wymagającymi izolowania anomalii sygnałowych mogących się pojawiać w badanym systemie. Intuicyjne graficzne wyzwalanie, wcześniej niedostępne w oscyloskopach z niższej półki cenowej, pomaga inżynierom debugować i charakteryzować projektowane układy znacznie szybciej i łatwiej.

Wykorzystując ekran dotykowy, użytkownik zakreśla na nim prostokątny obszar wokół interesującego go fragmentu przebiegu, tworząc w ten sposób obszar wyzwalania. Jest to drugi stopień wyzwalania, uzupełniający podane kryteria podstawowe, np. wyzwalanie zboczem (rys. 1). Istnieje też możliwość zdefiniowania takich samych obszarów, wewnątrz których wszystkie pojawiające się tam sygnały będą przez przyrząd ignorowane (rys. 2).

Oscyloskopy z nowej serii umożliwiają rozszerzanie pasma z zakresu od 100 MHz do 1 GHz, a także oferują kilka interesujących cech poza wspomnianym ekranem dotykowym i funkcjami wyzwalania dotykowego. Ogromna szybkość aktualizacji z prędkością 1 mln przebiegów na sekundę zapewnia doskonały wgląd w subtelne szczegóły sygnału wejściowego.

Rys. 2. Definiowanie obszarów wyzwalania

Nowe przyrządy integrują sześć funkcjonalności w pojedynczej obudowie: oscyloskopu, analizatora stanów logicznych, analizatora protokołów, woltomierza cyfrowego, generatora funkcyjnego/sygnałów arbitralnych i 8-cyfrowego sprzętowego częstościomierza. Ponadto dają możliwość skorelowanych pomiarów w domenie czasu i częstotliwości przy użyciu bramkowanej transformaty FFT, dostępnej po raz pierwszy w tej klasie przyrządów, przydatną w wielu nowo pojawiających się zadaniach pomiarowych.

Oscyloskopy 3000T X-Series zostały zaprojektowane specjalnie z myślą o obsłudze za pomocą pojemnościowego ekranu dotykowego, co w naturalny sposób przyspiesza wybór opcji na ekranie. Aby w jeszcze większym stopniu przyspieszyć ich obsługę, wprowadzono intuicyjny alfanumeryczny panel zastępujący uciążliwe kręcenie pokrętłami oraz dotykowe elementy interakcyjne zapewniające większą elastyczność przy wyświetlaniu informacji pomiarowych.

Dzięki ogromnej szybkości aktualizacji przebiegów 1 mln/s, bezkompromisowej nawet przy włączonych kanałach cyfrowych, aktywnych opcjach dekodowania protokołów, pomiarach automatycznych i funkcjach matematycznych oraz funkcji wyzwalania dotykowego użytkownik ma gwarancję najwyższego prawdopodobieństwa zobaczenia i wyodrębnienia interesujących go anomalii, w porównaniu z resztą oscyloskopów na świecie.

Rys. 3. Bramkowanie FFT

Oscyloskopy 3000T X-Series mogą być wykorzystywane do sprzętowego dekodowania wielu, zarówno stosowanych obecnie, jak i dopiero rozwijanych protokołów szeregowych: MIL-STD 1553 i ARINC 429, I²S, CAN/CAN-FD/CAN-Symbolic, LIN, SENT, FlexRay, RS232/422/485/UART i I²C/SPI.

Oferta oscyloskopów InfiniiVision 3000T X-Series obejmuje modele o paśmie 100 MHz, 200 MHz, 350 MHz, 500 MHz i 1 GHz. W standardowej konfiguracji wszystkie oferują 4 mln punktów pamięci akwizycji, pamięć segmentową, zaawansowane funkcje matematyczne oraz są dostarczane z sondami pasywnymi o paśmie 500 MHz.

W wielu zastosowaniach niezwykle przydatna może być funkcja równoczesnego debugowania w dziedzinie czasu i częstotliwości. W przypadku gdy istnieje konieczność analizy sygnałów równocześnie w kilku miejscach testowanego układu, korelacja czasowa między tymi sygnałami jest bardzo ważna, lecz może stanowić prawdziwe wyzwanie dla użytkowników oraz użytych do tego celu kilku przyrządów pomiarowych. Innym problemem napotykanym przy pomiarach w domenie mieszanej jest możliwość obserwacji zmian częstotliwości w czasie.

Większość oscyloskopów oferuje użyteczne narzędzia pomiarowe umożliwiające podgląd sygnałów w domenach czasu i częstotliwości, wykorzystujące szybką transformatę Fouriera, jednakże oferowane przez oscyloskopy InfiniiVision 3000T i 4000 X-Series firmy Keysight bramkowanie FFT pozwala na podgląd sygnałów w domenie czasu i częstotliwości w specyficznych momentach, definiowanych na ekranie.

Rys. 4. Darmowe oprogramowanie BenchVue

W przypadku serii 3000TX i 4000X można łatwo wybrać częstotliwość początkową i końcową za pomocą klawiatury wyświetlanej na ekranie dotykowym. Parametry te możne również ustalać, regulując częstotliwość środkową i rozpiętość skali (span). Ustalenie odpowiedniej rozpiętości jest ważne w celu upewnienia się, że wszystkie częstotliwości przemiatane znajdą się w zakresie wyznaczania FFT.

Po zaprogramowaniu tych ustawień transformata FFT będzie wyliczana dla wszystkich danych z ekranu, ale nie będzie możliwości obserwowania zmian częstotliwości zachodzących w czasie. Jeśli więc jesteśmy zainteresowani takimi testami, powinniśmy wykorzystać funkcję bramkowania FFT. Przemieszczanie bramki czasowej jest łatwe.

Może być wykonane manualnie za pomocą ekranu dotykowego lub za pomocą klawiszy nawigacyjnych, pozwalając na odtworzenie całego zapisanego rekordu (rys. 3). W miarę, jak bramka przesuwa się wzdłuż przebiegu, obserwuje się rosnącą częstotliwość. W tym konkretnym przykładzie widoczne są dwa "piki" w tabeli zdarzeń ze względu na zmianę częstotliwości w obrębie bramki. Widać je na przebiegu FFT.

Podsumowanie

Patrząc wstecz widzimy, że znany model Infinii-Vision 3000A X-Series zdefiniował na nowo pojęcie oscyloskopu. Zapewniał niezwykle szczegółowy obraz analizowanego sygnału, wprowadzał więcej funkcjonalności niż jakikolwiek model dostępny wcześniej i stanowił najlepsze zabezpieczenie inwestycji. Był modelem, który odniósł największy sukces w połączonej historii firm Hewlett Packard, Agilent i Keysight Technologies.

Nowe oscyloskopy 3000T X-Series kontynuują tę tradycję. Warto dodać, że dostępne jest dla nich również darmowe oprogramowanie BenchVue (BV0000A) na PC, współpracujące z większością oferowanych przyrządów firmy Keysight, ułatwiające podgląd, rejestrację oraz eksport danych i zrzutów ekranu (rys. 4).

AM Technologies
www.amt.pl