Zaloguj
W tym numerze zamykamy trzyczęściowe repetytorium o oscyloskopach. Pokazaliśmy w nim, że współczesny przyrząd to nie dawny oscylograf z wiązką, lecz komputer pomiarowy, a o jego przydatności decyduje nie samo pasmo, lecz zestaw funkcji wykonujących za inżyniera pracę dawniej żmudną albo wręcz niemożliwą.
Rohde & Schwarz udostępnił nam sześć przykładów takich funkcji, zilustrowanych zrzutami z własnych oscyloskopów. Poniżej krótko wyjaśniamy, czemu każda z nich służy i kiedy realnie skraca drogę do wyniku.
Głęboka pamięć akwizycji
Głęboka pamięć pozwala zarejestrować długie okno czasu bez rezygnacji z rozdzielczości. Bez niej trzeba wybierać: albo długi zapis przy niskiej częstotliwości próbkowania, albo pełna szybkość na krótkim odcinku. Pamięć liczona w setkach milionów punktów znosi ten kompromis – jednym uchwyceniem obejmuje się na przykład całą sekwencję rozruchu układu przy pełnej szybkości próbkowania, a interesujące zdarzenie wyszukuje się dopiero potem, powiększając zapis. W rodzinie MXO pamięć sięga 400 milionów punktów na kanał, i to na wszystkich kanałach jednocześnie.
Tryb HD – czysty, odszumiony sygnał
Tryb HD (High Definition) podnosi efektywną rozdzielczość pionową przez nadpróbkowanie i filtrację, redukując szum toru wejściowego. Przebieg, który w trybie zwykłym tonie w szumie, w trybie HD staje się gładki i mierzalny – łatwiej dostrzec małe tętnienie na tle dużego napięcia stałego czy subtelne zniekształcenie. W oscyloskopach R&S rozdzielczość pionowa sięga w tym trybie 18 bitów.
Zone trigger – wyzwalanie, które się rysuje
Zone trigger zamienia żmudny dobór warunku wyzwalania na proste narysowanie obszaru na ekranie. Zaznacza się strefę, a oscyloskop wyzwala tylko wtedy, gdy przebieg do niej wejdzie albo – przeciwnie – jej unika. Pozwala to wyłapać rzadkie zdarzenie lub odróżnić dwie zbliżone sytuacje bez definiowania złożonych warunków liczbowych. Funkcja działa zarówno w dziedzinie czasu, jak i w widmie, więc można wyzwalać także na konkretnym zdarzeniu częstotliwościowym.
Analiza protokołów komunikacyjnych
Coraz więcej sygnałów przenosi się w domenę cyfrową, a dane biegną w ramkach, które muszą trafiać na czas i bez błędu. Wbudowane dekodery rozkładają magistrale – I²C, SPI, UART, CAN i inne – na czytelne ramki, zsynchronizowane z przebiegiem elektrycznym i zebrane w tabeli. Dzięki temu jednocześnie widać zawartość logiczną transmisji i jej stronę analogową; łatwiej wychwycić błąd ramkowania, zły poziom logiczny czy zakłócenie na linii.
Signal integrity i diagram oka
Przy bardzo szybkich sygnałach cyfrowych o poprawności transmisji decyduje integralność sygnału (signal integrity). Nałożenie na siebie wielu okresów bitowych daje diagram oka (eye diagram): im „oko” szerzej otwarte, tym większy margines na szum i jitter, a im bardziej przymknięte – tym bliżej błędów. To standardowe narzędzie oceny łączy szybkich, na przykład USB, gdzie jednym spojrzeniem widać, czy sygnał mieści się w wymaganej masce.
Charakterystyka Bodego
Z wbudowanym generatorem oscyloskop może wykreślić charakterystykę Bodego – wzmocnienie i fazę w funkcji częstotliwości. To narzędzie do analizy filtrów, elementów pasywnych, pętli sprzężenia wzmacniaczy operacyjnych i stabilności zasilaczy. Wątek łączy się wprost z artykułem o stabilności wzmacniaczy operacyjnych w tym numerze: charakterystyka Bodego pokazuje zapas fazy, zanim układ zacznie oscylować, i pozwala dobrać kompensację na podstawie pomiaru, a nie założeń.
Wszystkie opisane funkcje są dostępne we współczesnych oscyloskopach Rohde & Schwarz – od kompaktowej serii RTB po rodziny MXO 4 i MXO 5 z natywną 12-bitową akwizycją, szybkim cyfrowym torem wyzwalania i rozbudowaną analizą widmową. Szczegółowe dane oraz materiały dla mediów udostępnia Rohde & Schwarz.
