Kiedy nadchodzi czas na zmianę oscyloskopu na nowszy, o szerszym paśmie?

Większość z nas podczas realizacji projektów ma ograniczony budżet na zakup nowoczesnej aparatury pomiarowej, więc decydujemy się na zakup urządzeń, o parametrach zabezpieczających nasze bieżące wymagania, pozwalające na realizację pomiarów niezbędnych w pojedynczym projekcie. W takim przypadku z dużym prawdopodobieństwem można założyć, że realizacja nowego zadania, w którym powstanie produkt szybszy i wydajniejszy wymagać będzie zakupu przyrządu pomiarowego o znacznie lepszych parametrach.

Jak zatem należy oszacować nasze realne potrzeby w odniesieniu do pasma oscyloskopu, aby zakupiony przyrząd mógł być z powodzeniem wykorzystywany również do realizacji kolejnych projektów? W jaki sposób mamy określić moment, kiedy należy dokonać wymiany przyrządu na nowszy, dokładniejszy i wydajniejszy? Pomimo tego, że w wielu dzisiejszych układach występuje konieczność pomiaru i obserwacji sygnałów cyfrowych i analogowych, to wymagania na pasmo pracy oscyloskopu w większości narzucają właśnie sygnały cyfrowe generowane na potrzeby pracujących w układach procesorów (np. częstotliwość zegara taktującego).

Szczególną uwagę należy zwrócić na specyfikację dotyczącą taktowania układów pamięci. Obecnie najpowszechniej stosowane są układy pamięci typu DDR i na przykładzie pomiarów realizowanych dla takiego typu pamięci omówione zostaną wymagania, jakie stawiają one przed nowoczesnymi oscyloskopami. Pamięci typu DDR1, umożliwiają transfer danych z szybkością 200 Mbps.

Posługując się oscyloskopem o paśmie 500 MHz, przy weryfikacji krytycznych parametrów czasowych układu taktowanego z taką częstotliwością, bez wątpienia osiągniemy wystarczającą dokładność pomiaru. Jednak, jeżeli w kolejnym projekcie zastosowane zostaną pamięci typu DDR2, to może okazać się, że za pomocą oscyloskopu o takim paśmie nie uda się już uzyskać wymaganej dokładności pomiaru. Czy zatem oznacza to konieczność dokonania zakupu nowego oscyloskopu o szerszym paśmie? Jaka powinna być zatem szerokość pasma nowego przyrządu?

Przykład

Rodzina oscyloskopów Agilent InfiniiVision 3000 z serii X pozwala na oszczędne gospodarowanie budżetem i zapewnia możliwość rozszerzania parametrów zależnie od obecnych i przyszłych potrzeb

Najpowszechniejszym zobrazowaniem wykorzystywanym przy pomiarach sygnałów zapisu i odczytu danych z układów pamięci DDR jest diagram oka (eye-diagram). Prezentuje on na ekranie informację na temat jakości transmitowanych sygnałów zarówno dla bitów o stanie wysokim i niskim. Na rys. 1 przedstawiony został przykład takiego zobrazowania uzyskanego na ekranie oscyloskopu Agilent serii MSOX3054A o paśmie 500 MHz. W układach DDR2-667 uzyskiwana szybkość transmisji danych przy transmisji wzorca w postaci sygnału 1-0-1-0-1… wynosić może aż 667 Mbps pomimo tego, że częstotliwość zegara taktującego wynosi jedynie 333 MHz.

Dzieje się tak, ponieważ do taktowania wykorzystywane są zarówno zbocza narastające jak i opadające przebiegu zegara. Ponieważ maksymalna częstotliwość przełączania zarówno dla zegara jak i dla danych wynosi tylko 333 MHz, to można założyć, że oscyloskop o paśmie 500 MHz powinien zapewnić wystarczającą dokładność pomiaru. Jednak zobrazowanie uzyskane za pomocą oscyloskopu o takim paśmie (rys. 1) prezentuje obraz zbliżony do dwóch nakładających się sinusoid, przez co jest mało dokładny. Zobaczmy, jakie zobrazowanie można uzyskać dla takiego samego pomiaru, lecz wykonanego za pomocą przyrządu o szerszym paśmie.

Na rys. 2 zaprezentowane jest to samo zobrazowanie, uzyskane za pomocą oscyloskopu MSOX3104A o paśmie 1 GHz. Można na nim dostrzec dużo więcej szczegółów i uzyskać więcej informacji na temat nakładających się sygnałów reprezentujących poszczególne bity. Wynika stąd, że w przypadku analizy układów taktowanych takim samym zegarem, ale bazującego na różnych typach pamięci - DDR1 i DDR2, w celu zwiększenia dokładności, warto jest zwiększyć pasmo oscyloskopu do 1 GHz.

Rozwiązania wielofunkcyjne

W takich przypadkach rozwiązania oferowane przez firmę Agilent wychodzą naprzeciw oczekiwaniom użytkowników i wspomagają efektywne wykorzystanie budżetu przeznaczonego na zakup oprzyrządowania. Jest to nie tylko oscyloskop, lecz zintegrowane urządzenie wielofunkcyjne 5w1: oscyloskop, generator funkcyjny/arbitralny, DVM (cyfrowy miernik napięcia), analizator protokołów transmisji szeregowej i analizator stanów logicznych.

Oscyloskopy InfiniiVision 3000 serii X oferowane są w bardzo konkurencyjnych cenach, a zakup jednego z modeli oscyloskopu o paśmie 100 MHz, 200 MHz, 350 MHz lub 500 MHz pozwala na późniejsze dokupienie opcji pozwalającej na zwiększenie pasma oscyloskopu. Dzięki temu użytkownik uzyskuje unikalną możliwość łatwego rozszerzenie możliwości pomiarowych posiadanego przyrządu,dzięki której przyrząd będzie w stanie sprostać nowym wymaganiom. Szczegółowe informacje na temat tego przyrządu oraz pozostałych urządzeń pomiarowych Agilent Technologies znajdziecie Państwo u polskiego dystrybutora (patrz: dane kontaktowe).

AM Technologies Polska Sp. z o.o.
www.amt.pl