ОСЦИЛОГРАФИ ІЗ ЦИФРОВИМ ЛЮМІНОФОРОМ. ОСЦИЛОГРАФИ ЗМІШАНИХ СИГНАЛІВ (ЧАСТИНА 1)

Сімейство осцилографів Tektronix серії 4000 • Серія DPO4000 • Серія MSO4000

Сімейство осцилографів Tektronix серії 4000 

Сімейство осцилографів серії 4000 включає осцилографи серії DPO4000 і серії MSO4000. Осцилографи з цифровим люмінофором серії DPO4000 – це перші осцилографи, що пропонують велику довжину пам'яті на всіх каналах і зручність роботи з нею, чудові технічні характеристики, запуск на послідовні потоки даних та їх аналіз, і все це в компактному корпусі для цього класу приладів. Осцилографи змішаних сигналів (MSO) серії MSO4000 мають всі функціональні можливості та переваги осцилографів серії DPO4000, але також мають 16 вбудованих цифрових каналів, що дозволяють візуалізувати та зіставляти аналогові та цифрові сигнали в одному приладі. Завдяки такій інтеграції розширюються функціональні можливості запуску на всіх 20 каналах, надаючи ідеальні можливості запуску за станом та за моделлю для налагодження змішаних аналогових та цифрових систем.

Розроблено, щоб зробити Вашу роботу простіше

Так як складність розробок збільшується, Вам необхідні інструменти, які допоможуть швидко знаходити проблеми, що виникають.

Простота налаштування та використання

Осцилографи серії 4000 мають великий XGA-дисплей з діагоналлю 10,4 дюйми, зручну та зрозумілу передню панель зі знайомими елементами управління – і все це в корпусі товщиною всього 137 мм та масою 5 кг. Можливість автоматичного підключення до 8К по шині USB дозволяє керувати приладом за допомогою 8К для реєстрації даних та проведення вимірювань і для цього потрібно просто під'єднати кабель USB від осцилографа до 8К. До числа додатків, що поставляються, входять NI LabVIEW SignalExpress™ Tektronix Edition LE, OpenChoice® Desktop, а також панелі інструментів Microsoft Excel і Word, що дозволяє швидко і просто встановлювати прямий зв'язок з комп'ютером, який працює під керуванням Windows. Порти USB та CompactFlash на передній панелі надають можливість перенесення знімків екрану, налаштувань приладу та осцилограм у будь-яке зручне місце. Коли доводиться виконувати розробку та налагодження систем зі змішаними сигналами, необхідно мати інтуїтивно зрозумілий інструментальний засіб, щоб можна було відразу розпочати пошук несправностей. Прилад серії MSO4000 працює як осцилограф, тобто інструмент, з яким Ви вже знаєте, як поводитися. Вам не доведеться вивчати заново, як користуватися цим приладом щоразу, коли Ви вмикаєте його.

Можливості та переваги

Основні технічні характеристики

Моделі зі смугою 1 ГГц, 500 МГц, 350 МГц

2- або 4-канальні осцилографи з цифровим люмінофором

16 цифрових каналів (MSO4000) Розширена система запуску

Частота дискретизації на кожному каналі до 5 Гвиб/с

Довжина пам'яті кожному каналі 10 млн. вибірок

Максимальна швидкість збору осцилограм понад 50 000 осцилограм на секунду

Простота використання приладу

Елементи управління Wave Inspector®, що забезпечують високоефективний аналіз осцилограм

10,4 дюйми (264 мм) кольоровий XGA-дисплей

Мала займана площа та невелика маса: всього 137 мм у глибину та 5 кг

Інтерфейси USB та CompactFlash на передній панелі для швидкого та легкого підключення пристроїв зберігання даних

Автоматичне підключення до ПК

Запуск на послідовні потоки даних та їх аналіз

Аналіз та запуск на послідовні шини I2C, SPI, CAN, LIN, FlexRay та RS-232/422/485/UART

Розробка та аналіз систем зі змішаними сигналами (MSO4000)

Запуск на паралельні шини даних та їх аналіз

Запуск за логічною моделлю

Технологія MagniVu™ 60,6 пс забезпечує чудовий тимчасовий дозвіл

Налаштування порогів напруги для кожного каналу

Багатоканальний запуск за часом встановлення та утримання

Дисплей відображення цифрових сигналів наступного покоління

Області застосування

Розробка та налагодження вбудованих систем

Розробка та налагодження систем зі змішаними сигналами

Дослідження перехідних процесів

Вимірювання в силових ланцюгах

Розробка та налагодження відеотехніки

Автомобільна електроніка

Елементи управління Wave Inspector®

Спробуйте уявити ефективну роботу в Інтернеті без таких пошукових систем як Google і Yahoo, таких функцій браузера як «Вибране» та «Посилання» і без таких Інтернет-провайдерів як AOL або MSN. Тоді Ви зрозумієте, що відчувають користувачі більшості сучасних цифрових осцилографів, намагаючись використати довгу пам'ять приладів для реєстрації сигналів. Довжина пам'яті, тобто кількість вибірок, які прилад може оцифрувати та зберегти в одному циклі збору даних, – одна з найважливіших характеристик осцилографа. Чим більша довжина пам'яті, тим більше часу, протягом якого можна реєструвати сигнал з високою роздільною здатністю (при великій частоті вибірки).

Перші цифрові осцилографи могли захоплювати і записувати всього 500 точок, що серйозно ускладнювало збирання всієї потрібної інформації про досліджувану подію або сигнал. Згодом виробники осцилографів, відповідно до вимог ринку, стали пропонувати прилади з більш збільшеною довжиною пам'яті, що забезпечують захоплення сигналів з високою роздільною здатністю на тривалих інтервалах часу, так що тепер осцилографи середнього класу мають пам'ять на кілька мільйонів вибірок, або в стандартній, або в додаткову комплектацію.

Для дослідження сигналів, захоплених у пам'ять, що має довжину в мільйони вибірок, необхідно переглянути тисячі екранів осцилографа. У той час як довжина пам'яті з часом значно збільшилася та задовольняє вимогам переважної більшості застосувань, розробці ефективних засобів перегляду та аналізу осцилограм великої довжини, а також переміщення ними не приділялося належної уваги.

Прилади Tektronix серії 4000 встановлюють нові стандарти роботи з осцилограмами великої довжини завдяки перерахованим далі новим елементам управління Wave Inspector.

Масштаб/Перегляд. Спеціальна дворядна ручка на передній панелі служить інтуїтивно зрозумілим засобом керування установкою масштабу та перегляду. Внутрішня ручка використовується для встановлення коефіцієнта масштабування (масштабу). При повороті ручки за годинниковою стрілкою включається масштабування та збільшується коефіцієнт масштабування; при повороті ручки проти годинникової стрілки коефіцієнт масштабування зменшується, і зрештою масштабування вимикається. Зовнішня ручка служить для переміщення вікна масштабування осцилограми з метою швидкого доступу до потрібної частини осцилограми. Крім того, зовнішня ручка має зворотний зв'язок по зусиллю, що визначає швидкість перегляду осцилограми. Чим сильніше повернена зовнішня ручка, тим швидше рухається вікно масштабування. Щоб змінити напрямок перегляду, достатньо повернути ручку в інший бік. Тепер для налаштування масштабу не потрібно пересуватися по численним меню.

Відтворення/Пауза. Спеціальна кнопка відтворення-паузи на передній панелі служить для автоматичного прокручування осцилограми на екрані для перегляду та пошуку аномалій та подій, що становлять інтерес. Швидкість та напрямок відтворення задаються за допомогою інтуїтивно зрозумілих операцій із ручкою перегляду. У цьому випадку поворот ручки на більший кут також призводить до прискорення прокручування осцилограми, а для зміни напрямку прокручування достатньо повернути ручку в інший бік.

Теги користувача. На осцилограмі виявилося щось цікаве? Щоб встановити одну або кілька «закладок» на осцилограмі, натисніть на передній панелі кнопку встановлення позначок. Для переміщення по мітках достатньо натискати на передній панелі кнопки «Попередня» (<—) та «Наступна» (—>).

Мітки пошуку. Вам шкода витрачати час на перегляд всього запису у пошуках потрібної події? В осцилографах серії DPO4000 є надійний засіб пошуку по осцилограмі, що дозволяє проводити пошук у Вашій довгій пам'яті за умовами, заданими користувачем. Усі наявні події виділяються мітками пошуку, що спрощує переміщення між ними за допомогою кнопок «Попередня» (<—) та «Наступна» (—>) на передній панелі. До умов пошуку входять фронти, тривалість імпульсу, рант, логічні умови, час встановлення та утримання, час наростання або спаду, а також вміст пакетів паралельної шини, а також шин I2C, SPI, RS-232/422/485/UART, CAN , LIN та FlexRay.

Пробник P6516 для осцилографа змішаних сигналів

Конструктивно цей унікальний пробник містить два восьмиканальні комплекти висновків. Для спрощення під'єднання до пристрою, що випробовується, кожен канал закінчується наконечником пробника нової конструкції, яка включає поглиблений заземлюючий контакт. Цей новий пробник з обтічною формою спрощує процедуру під'єднання до пристрою. Коаксіальний кабель на першому каналі кожного комплекту висновків пофарбований у синій колір для спрощення його ідентифікації. Загальна шина заземлення використовує роз'єм автомобільного типу, що спрощує створення спеціальних шин заземлення для приєднання до пристрою, що випробовується. Для підключення до контактів квадратної форми в пробнику P6516 є адаптер, який кріпиться до головки пробника, що поглиблює заземлюючий контакт, що подовжує, за допомогою наконечника пробника з тим, щоб можна було підключитися до монтажної плати. Пробник P6516 характеризується чудовими електричними характеристиками та вхідною ємністю всього 3 пФ.

Можливості для швидкого вирішення задач

Чудові робочі характеристики та функціональні можливості приладу

Осцилографи серії 4000 забезпечують робочі характеристики необхідні представлення найскладніших сигналів. Смуга пропускання від 350 МГц до 1 ГГц, і мінімальне значення співвідношення максимальної частоти вибірки / верхня частота смуги пропускання дорівнює 5 кожному каналі з вбудованою інтерполяцією sinx/x дозволяє впевнено захоплювати і точно відображати найшвидші зміни сигналу. Стандартна довжина пам'яті 10 млн вибірок на кожному каналі забезпечує захоплення сигналів у довгу пам'ять із високою роздільною здатністю за часом. В осцилографах серії 4000 реалізовані різні засоби аналізу сигналу, у тому числі курсори, 29 автоматичних вимірювань, статистика та розрахунок осцилограм. Незважаючи на малі розміри (всього 137 мм у глибину) та масу (5 кг), прилади серії 4000 забезпечують виняткові робочі характеристики. Вони мають великий 10,4-дюймовий екран XGA та органи управління по вертикалі з ручками для кожного каналу.

Новий інтерфейс пробників TekVPI® може бути еталоном простоти використання. 8робники TekVPI оснащені індикаторами стану та елементами управління, а також кнопкою меню пробника, розміщеної безпосередньо на корпусі компенсатора. Ця кнопка викликає на екран осцилографа меню пробника з усіма налаштуваннями та елементами керування, що належать до пробника. В інтерфейсі TekVPI використовується нова архітектура управління живленням пробника, що дозволяє безпосередньо під'єднувати струмові пробники без окремого громіздкого джерела живлення. Нарешті, пробниками TekVPI можна керувати дистанційно через інтерфейс USB, GPIB або Ethernet, що забезпечує високу гнучкість рішень в автоматизованих вимірювальних системах.

MagniVu™

При роботі в основному режимі реєстрації цифрових сигналів осцилограф серії MSO4000 здійснюватиме збір даних у пам'ять, яка має довжину аж до 10 млн. точок з частотою дискретизації 500 Мвиб/с (з тимчасовою роздільною здатністю 2 нс). На додаток до основного режиму реєстрації сигналів, в осцилографі серії MSO4000 є режим збору даних з надвисокою часовою роздільною здатністю, званий MagniVu, який забезпечує збір даних в пам'ять, яка має довжину 10 000 пікселів з частотою дискретизації до 16,5 Гвиб/с (з тимчасовим роздільною здатністю 60,6 пс). При кожному запуску приладу реєстрація сигналів відбувається як в основному режимі, так і в режимі MagniVu, і в будь-який час можна перемикатися між цими режимами, запускати або зупиняти збір даних у цих режимах. У режимі MagniVu тимчасова роздільна здатність майже в десять разів вища, ніж у будь-якому іншому осцилографі типу MSO на ринку, що надає додаткову впевненість у разі проведення критично важливих вимірювань тимчасових співвідношень між цифровими сигналами.

Запуск на послідовні потоки даних та їх аналіз

Довга пам'ять найчастіше використовується під час аналізу послідовних даних у вбудованих системах. Вбудовані системи можна зустріти практично всюди. Вони можуть входити найрізноманітніші види пристроїв, зокрема мікропроцесори, мікроконтролери, пристрої цифрової обробки сигналів, ОЗУ, EPROMs, мікросхеми програмованої логіки, аналого- цифрові і цифро- аналогові перетворювачі і мікросхеми вводу-вывода. Обмін інформацією між усіма цими пристроями та зовнішнім світом, як правило, здійснюється за багаторозрядними паралельними шинами. Але в даний час паралельні шини у вбудованих системах все частіше замінюються послідовними, що займають менше місця на платі, що вимагають меншої кількості висновків і споживають менше енергії. Ці системи оснащуються вбудованими тактовими генераторами; для підвищення перешкодостійкості застосовується диференціальна передача сигналів, і що важливіше, подібні системи коштують дешевше. Крім того, є багатий вибір готових компонентів, випущених виробниками, що добре зарекомендували себе, що дозволяє прискорити розробку даних пристроїв.

У систем із послідовними шинами багато переваг, але водночас у них виникають проблеми, відсутні у їхніх попередників (паралельних систем). Усунення неполадок у послідовних шинах і системах утруднено тим, що в них складніше виявити потрібні події і нелегко зрозуміти, що відображається на екрані осцилографа. Осцилографи серії 4000 дозволяють вирішити ці проблеми. Вони є найкращими приладами для роботи з низькошвидкісними послідовними шинами, такими як I2C, SPI, RS-232/422/485/UART, CAN, LIN та FlexRay.

Відображення шини. Забезпечує представлення шини на вищому рівні з відображенням на екрані осцилографа окремих сигналів (тактовий сигнал, дані, chip enable тощо), що становлять шину, що спрощує ідентифікацію початку та кінця пакетів та виділення компонентів пакета, таких як адреса, дані , ідентифікатор, циклічний код перевірки тощо.

Синхронізація на послідовні потоки даних. Запуск вмісту пакета, наприклад початку пакета, заданим адресам, зазначеному вмісту (даним), унікальним ідентифікаторам тощо широко застосовуються в низькошвидкісних послідовних інтерфейсах, наприклад I2C, SPI, RS-232/422/485/UART, CAN, LIN та FlexRay.

Декодування шин. Ви втомилися від перегляду осцилограм та підрахунку тактових імпульсів, у спробі встановити, який біт представляє 1, який – 0, збирання бітів у байти та визначення шістнадцятирозрядного значення? Нехай осцилограф сам зробить це! Після налаштування шини осцилограф розшифровує кожен пакет, що проходить по ній, і відображає його значення в шістнадцятирозрядному, двійковому, десятковому поданні (тільки для LIN і FlexRay) або в кодах ASCII (тільки для RS-232/422/485/UART) на дисплеї шини.

Таблиця декодованих пакетів. Крім перегляду декодованих даних пакета безпосередньо на осцилограмі можна вивести на екран табличне уявлення всіх захоплених пакетів, як і у логічному аналізаторі. Пакети мають тимчасові мітки та організовані у послідовний список зі стовпцями для кожного компонента (адреса, дані тощо).

Пошук. Запуск на послідовні потоки даних допомагає виділити потрібну подію, але що робити, якщо після її захоплення потрібно вивчити сусідні дані? Раніше користувачам доводилося шукати подію, вручну прокручуючи осцилограму, підраховуючи та перетворюючи біти. Осцилографи серії 4000 проводять пошук за умовами, заданими користувачем, у зібраних даних, у тому числі у вмісті послідовних пакетів. Кожен збіг з умовами відзначається міткою пошуку. Для швидкого переміщення між мітками достатньо натиснути на передній панелі кнопку «Попередня» (<—) або «Наступна» (—>).

Розробка та аналіз систем зі змішаними сигналами (MSO4000)

Інженери, які розробляють системи, що вбудовуються, стикаються з проблемою постійно зростаючої складності систем. Звичайна система, що вбудовується, може включати різні аналогові сигнали, високо- і низькошвидкісні шини для зв'язку і мікропроцесори. Перелічимо деякі з них. Часто для зв'язку між мікросхемами використовуються такі послідовні протоколи, як I2C та SPI, але у багатьох додатках, як і раніше, використовуються паралельні шини. Мікропроцесори, мікросхеми програмованої логіки FPGA, аналого-цифрові (АЦ8) та цифро-аналогові перетворювачі (ЦА8) – це всі приклади інтегральних схем, які створюють певні складнощі при проведенні вимірювань у сучасних системах, що вбудовуються. В осцилографах змішаних сигналів серії MSO4000 додатково є 16 цифрових каналів. Ці канали безпосередньо вбудовані в інтерфейс користувача осцилографа, спрощуючи роботу і уможливлюючи більш просте вирішення проблем при розробці систем зі змішаними сигналами.

 Дисплей відображення цифрових сигналів наступного покоління

Постійні спроби створення простого використання осцилографа, що працює зі змішаними сигналами, призвели до створення осцилографів серії MSO4000, в яких застосований інший спосіб відображення цифрових осцилограм. Одна загальна проблема, що має місце як у логічних аналізаторах, так і в осцилографах змішаних сигналів - це визначення, чи є дані одиницею або нулем, коли використовується досить велике збільшення, таке, що крива цифрової осцилограми залишається плоскою на всьому екрані. На осцилографах MSO4000 використовується цифрове кодування цифрових осцилограм: одиниці відображаються зеленим, а нулі – синім.

В осцилографах MSO4000 є апаратні засоби для виявлення декількох перехідних процесів. Коли система виявляє кілька перехідних процесів, користувач побачить на екрані фронт, позначений білим кольором. Фронти білого кольору показують, що тут знаходиться додаткова інформація і необхідно збільшити масштаб перегляду або здійснити реєстрацію даних з більшою частотою дискретизації для отримання детального відображення цієї інформації. У більшості випадків при збільшенні масштабу перегляду буде помітно імпульс, який не переглядався за допомогою попередніх налаштувань. Якщо після найсильнішого збільшення, фронт білого кольору, як і раніше, присутній, то це означає, що необхідно збільшити частоту дискретизації при наступній реєстрації сигналів, яка надасть вам більше інформації про частоту, сигнали вищої частоти, які не могли бути захоплені при попередніх налаштуваннях.

У порівнянні зі звичайним осцилографом для налаштування каналу на осцилографі MSO може знадобитися більше часу. Ця процедура часто включає підключення пробника до пристрою, що позначається і розміщення каналів на екрані. Осциллограф MSO4000 спрощує цю процедуру, дозволяючи користувачу групувати цифрові осцилограми та вводити мітки осцилограм за допомогою USB-клавіатури. При простому розміщенні цифрових осцилограм поруч вони утворюють групу. Відразу після формування групи можна розміщувати всі канали, що містяться в цій групі одночасно. Це значно зменшує час звичайного налаштування, пов'язане з індивідуальним розміщенням каналів.

ПРОДОВЖЕННЯ СЛІДУЄ…

Магазин Gtest® - авторизований постачальник осцилографів в Україну: https://gtest.com.ua/izmeritelnye-pribory/ostcillografy