Rto1044 руководство по эксплуатации

Опция смешанных сигналов RTO-B1 (MSO) добавляет к обычным функциям осциллографа функцию логического анализатора. Используя MSO, можно анализировать и отлаживать встроенные системы с сигналами смешанного типа, в которых одновременно используются аналоговые и коррелированные цифровые сигналы. Опция MSO добавляет к обычным аналоговым каналам 16 цифровых (логических), объединенных в два логических пробника (комплекта) с 8 каналами каждый. Прибор обеспечивает синхронизацию и выравнивание по времени аналоговых и цифровых сигналов, так что имеется возможность отображать и анализировать важные временные взаимодействия между ними. Автоматическое выравнивание компенсирует задержку между разъемами для подключения пробников для аналоговых и цифровых каналов. Опция позволяет анализировать логические состояния цифровых шин данных по 16 каналам с тактовой частотой до 400 МГц, разрешением по времени 200 пс (частота дискретизации 5 ГГц) и с глубиной записи до 200 миллионов точек. При этом даже с включенными цифровыми каналами осциллографы RTO обеспечивают скорость обновления экрана свыше 200 тысяч осциллограмм в секунду. Опция RTO-B1 легко может быть установлена на любую модель осциллографа RTO.

Демодуляция сигналов на квадратурные составляющие
Программная опция RTO-K11 позволяет захватывать модулированные входные сигналы, выполнять их аппаратную векторную демодуляцию, фильтрацию и повторную выборку соответствующих I/Q данных для обеспечения требуемой частоты дискретизации. Полученные I/Q данные затем доступны для последующего анализа как в стандартных математических пакетах типа MatLab, так и в ПО Rohde-Schwarz FS-K96 по анализу сигналов OFDM. В зависимости от модели осциллографа максимальная полоса анализа входных сигналов составляет до 4 ГГц. Превосходные аппаратные характеристики осциллографов RTO обеспечивают анализ квадратурно-модулированных сигналов с опцией FS-K96 с EVM на уровне –40 дБ вплоть до частот несущей 3 ГГц.

Анализ целостности сигналов

Опция анализ джиттера R&S®RTO-K12 Jitter Analysis — позволяет проводить автоматические измерения таких параметров, как частота, период, ошибка временного интервала, джиттер от периода к периоду, джиттер за N периодов, скорость передачи данных и др. Функция Track function — обеспечивает более глубокий анализ измеряемых параметров с возможностью отображения результатов измерений в виде тренда измерения, таблицы, гистограммы, спектра, глазковой диаграммы. Уникальной особенностью опции является утилита тестирования по маске, позволяющая создавать шаблоны для быстрого тестирования глазковых диаграмм. Кроме того в опции имеется возможность программного восстановления тактового сигнала (Software-CDR).

Опция R&S®RTO-K13 Clock Data Recovery (CDR) — активирует схему аппаратного восстановления тактового сигнала, реализованную в интегрированной микросхеме осциллографа RTO. Для восстановления тактового сигнала используются режимы ФАПЧ первого и второго порядка. Скорость передачи данных регулируется от 200 кБайт/с до 2,5 Гбайт/с для осциллографов RTO1002..24, до 5 Гбайт/с для RTO1044. В отличие от Software-CDR, использующей постобработку захваченных данных, аппаратное восстановление тактового сигнала реализовано в реальном времени, что позволяет использовать тактовый сигнал для синхронизации при измерении джиттера и построении глазковых диаграмм. 

Анализ протоколов последовательной передачи данных
Целый набор программных приложений RTO-Kхх исключает необходимость в ручной настройке запуска и декодировании трафика последовательных шин. Используя данные, захваченные с помощью осциллографических или логических каналов, указанные приложения позволят легко просматривать информацию, посланную по: аудио-шинам I2S/LJ/RJ/TDM; по автомобильным шинам CAN/CAN-FD (CAN-dbo)/LIN, FlexRay (FIBEX); по компьютерным интерфейсам I2C/SPI, UART/RS-232/422/458, Ethernet, 8b10b, MDIO, USB 2.0/HSIC; по шинам, используемым в аэрокосмических и военных областях MIL-1553, ARINC 429; по шинам, используемым Manchester/NRZ-кодирование; или во встраиваемых системах на базе архитектуры MIPI.

Высокие скорости декодирования захваченных данных исключают пропуск критически важных событий и ошибок. Декодирование выполняется по тактовой частоте и характерному для протокола расположению битов захваченного сигнала. Декодированные символы данных и управляющие символы отображаются на экране в понятной удобной для восприятия форме и имеют цветовую маркировку. Содержимое протокола может выводиться в табличном виде. Функции декодирования позволяют быстро выделять состав данных, а также, соотносить по времени команды интерфейса с другими сигналами цепи, легко выявлять критические состояния и быстро определять ошибки проектирования системы. 

Испытания на соответствие стандартам передачи данных
Во время типовых испытаний и в процессе производства пользователи могут контролировать точное соответствие своих продуктов техническим требованиям стандартов передачи данных. Опция RTO-K21 позволяет проводить автоматические испытания на соответствие стандарту USB 2.0 (режим Hi-Speed), а также стандартам USB 1.1 (режим Full-Speed) и USB 1.0 (режим Low-Speed). Опции RTO-K22 и -К23 позволяют выполнять прецизионные автоматизированные тесты на соответствие стандартам интерфейса Ethernet 10/100/1000BASE-T и 10GBASE-T соответственно. Опция RTO-K24 также позволяет выполнять тесты на соответствие стандарту интерфейса Ethernet, нона базе технологии BroadR-Reach®. Данная технология является новой перспективной разработкой,используемой в бортовых автомобильных сетях, и уже используется системами управления на базе сетей CAN и LIN. Технология BroadR-Reach® Ethernet обеспечивает значительные преимущества с точки зрения цены перед другими технологиями автомобильных сетей с широкой полосой пропускания, такими как LVDS.
Опция RTO-K26 потребуется для решения проблем совместимости компонентов во встраиваемых системах при испытании интерфейсов стандарта MIPI, выполненных на основе физической шины D-PHY, имеющей ряд уникальных особенностей.

Для надлежащего соединения испытуемого устройства c осциллографом используются соответствующие тестовые наборы, состоящие из тестовых плат RT-ZF1 для стандарта USB или RT-ZF2 для стандарта Ethernet,и соответствующих аксессуаров (кабелей, адаптеров). Платы содержат различные экспериментальные участки для тестирования качества сигнала передатчика и приемника испытуемого устройства, и моделируют различные условия загрузки.

Анализ мощности

Опция RTO-К31, в комбинации с соответствующими пробниками напряжения и тока и вспомогательным оборудованием, обеспечивает возможность анализа и оценки основных динамических характеристик источников питания и измерять такие параметры как: пусковой ток; гармоники; уровни пульсаций; параметры стабильности; эффективность преобразования. Необходимость измерений этих характеристик определяет требования к испытательному оборудованию.

Анализ электромагнитных помех

В комбинации с набором пробников ближнего поля R&S®HZ-15 осциллографы R&S®RTO позволяют разработчику быстро обнаружить и проанализировать возникающие электромагнитные помехи (ЭМП). Большой динамический диапазон и высокая чувствительность по входу (1 мВ/деление) гарантируют возможность анализа даже очень слабого излучения. Реализация БПФ в осциллографах обеспечивает высокую частоту обновления, БПФ с функцией перекрытия и послесвечение экрана позволяют заглядывать в структуру нежелательного излучения. Полученные сведения помогают разработчику быстро определить источник излучения. Компактный набор пробников R&S®HZ-15 предназначен для работы в частотном диапазоне от 30 МГц до 3 ГГц. Он также может использоваться и в диапазоне ниже 30 МГц, но со снижением чувствительности. В случае требования высокой чувствительности, опциональный предварительный усилитель R&S®HZ-16 обеспечивает коэффициент усиления 20 дБ в частотном диапазоне от 100 кГц до 3 ГГц. 

Принадлежности

Высококачественные активные и пассивные пробники дополняют осциллографы RTО. Обладая великолепными характеристиками, эти пробники также надежны и удобны в работе. Пассивный пробник для каждого канала осциллографа входит в стандартную комплектацию прибора. 

Семейство измерительных наконечников RTO

Осциллографы уже давно стали незаменимыми помощниками радиоинженеров и присутствуют почти во всех радиолабораториях, включая любительские. В сфере их развития наблюдается тенденция, состоящая в конвергенции функции осциллографического анализа и новых функций, которые нельзя отнести к классическим. И речь здесь пойдет вовсе не о том, что осциллограф вполне может заменить вольтметр или частотомер, хотя это, безусловно, и так.

Анализ излучаемых радиопомех и поиск их источников у разработчиков аппаратуры непременно ассоциируется с использованием измерительных приемников или анализаторов спектра, приборов, которые обычно стоят на порядок дороже осциллографов, если рассматривать приборы одного и того же класса. Далеко не все лаборатории могут позволить себе закупить анализаторы спектра. Вместе с тем, проблему поиска источников повышенной помехоэмиссии нельзя не замечать, и лучше решить ее на стадии отладки доработкой конструкции печатного узла, чем потерпеть неудачу при сертификационных испытаниях.

Чем, собственно, отличаются радиочастотные тракты осциллографов и анализаторов спектра? В первую очередь, уровнем собственных шумов, который ниже у анализаторов спектра. Вторым значимым отличием является полоса пропускания – у осциллографов она меньше. Но развитие метрологического обеспечения не стоит на месте, и совершенствование линейки осциллографического оборудования компании R&S является ярким тому примером.

Тенденция встраивания математических функций в осциллографы появилась достаточно давно, элементарные действия типа сложения сигналов осциллографических каналов или получения их разности выполнялись еще в аналоговых образцах. С переходом к цифровой обработке сигналов появилась возможность использования быстрого преобразования Фурье (БПФ) для построения спектра исследуемых сигналов.

Проблема снижения собственных шумов БПФ-преобразования решена в четырехканальном осциллографе R&S RTO1044 с полосой пропускания 4 ГГц блестяще — достигнутый уровень собственных шумов БПФ составляет около -105 дБм при полосе разрешения, равной 20 кГц и при установленной на вход согласованной нагрузке. Совершенствование радиочастотных трактов позволило расширить полосу пропускания до 4 ГГц, что с запасом перекрывает наиболее используемый диапазон частот. Таким образом, качество исполнения радиочастотного тракта осциллографа RTO1044 позволяет использовать его в качестве анализатора спектра с учетом отмеченных ограничений.

Для поиска источников повышенной помехоэмиссии используются датчики ближнего поля, например, комплект R&S HZ-15 с полосой рабочих частот от 30 до 3000 МГц. Датчики подключаются к осциллографическому входу в режиме согласования и выбираются по исследуемой полосе частот, а также по типу воспринимаемой компоненты электромагнитного поля.

Процесс поиска элементов с повышенной помехоэмиссией не представляет сложностей и заключается в перемещении зондирующей части пробников ближнего поля вдоль поверхности платы с одновременным наблюдением спектра как результата БПФ на экране осциллографа.

Как правило, инженер хорошо знает, какие сигналы имеются в разрабатываемом им устройстве. Поэтому, обнаружив повышенную помехоэмиссию и проанализировав составляющие спектра радиопомех, снятого при помощи пробника, он может постараться идентифицировать эти сигналы для последующего снижения помехоэмиссии. Практика борьбы с излучаемыми помехами показала, что основной вклад в формирование электромагнитного поля обычно вносят от одного до трех сигналов, если, конечно, печатный узел спроектирован правильно. Математическое обеспечение осциллографа R&S® RTO 1044, реализующее функцию БПФ, обеспечивает широкий динамический диапазон исследуемых сигналов с отображением результатов в дБм, что позволяет анализировать сигналы с разным динамическим диапазоном.

Для проверки предположения о сигналах-источниках повышенной помехоэмиссии достаточно снять спектр излучаемых радиопомех при помощи пробника, подключенного нк одному из осциллографических каналов, а затем получить аналогичным образом спектр для 1…3 сигналов, подаваемых на другие входы. Перед проведением БПФ эти сигналы могут быть объединены в один суммированием, если таковое требуется. Сигналы, вносящие основной вклад в формируемый электромагнитный фон, определяются сличением полученных спектрограмм.

Таким образом, хороший осциллограф, оснащенный функцией БПФ, в ряде случаев вполне способен заменить анализатор спектра. А поскольку БПФ является базовой функцией осциллографа R&S ® RTO1044 и других осциллографов этой серии, то его использование для решения рассмотренной задачи становится весьма выгодным в экономическом смысле.

В описании ошибка? Выделите её и нажмите Ctrl + Enter