Комбинированный осциллограф MDO3000

Комбинированный осциллограф серии MDO3000 – это прибор, который может быть очень полезен при проектировании и отладке современных комплексных электронных систем.Этот осциллограф объединяет в себе шесть приборов: анализатор спектра, генератор сигналов произвольной формы и стандартных функций, логический анализатор, анализатор протоколов и цифровой вольтметр/частотомер.

Осциллограф серии MDO3000 можно конфигурировать под собственные задачи и обновлять.

Предусмотрена возможность добавления функций и выбора характеристик, которые необходимы в данный момент или могут понадобиться позже.

Отличительные особенности:

• Высокая скорость захвата сигналов в режиме FastAcq™ позволяет быстро находить трудноуловимые аномалии сигналов
• Панель управления Wave Inspector® облегчает навигацию и автоматизирует поиск данных сигнала
• 33 автоматизированных измерения и гистограммы сигнала для упрощенного анализа сигнала
• Интерфейс пробников TekVPI® поддерживает активные, дифференциальные и токовые пробники с автоматическим выбором диапазона и единиц измерения
• Широкоэкранный цветной дисплей с диагональю 9 дюймов (229 мм)
• Небольшие размеры и масса – всего 147 мм в глубину и масса 4,2 кг
• Анализ спектра

• Специализированные органы управления на передней панели для самых распространённых задач
• Автоматические пиковые маркеры для определения частоты и амплитуды пиков спектра
• Ручные маркеры для измерения непиковых параметров сигнала
• Используемые типы трасс: нормальная, усреднение, удержание максимума, удержание минимума
• Режим отображения спектрограмм облегчает визуальный контроль и анализ медленно изменяющихся событий
• Автоматизированные измерения: измерение мощности сигнала в канале, коэффициента развязки соседних каналов по мощности и занимаемой полосы частот

• Генерация сигналов произвольной формы и стандартных функций

• Генерация заданных сигналов для быстрой имитации устройств при разработке систем
• Захват сигналов по аналоговым или цифровым входам, передача захваченных сигналов в память для редактирования и выдача отредактированных сигналов
• Добавление шума к любому сигналу для тестирования в неблагоприятных условиях

• Разработка и тестирование систем со смешанными сигналами

• Автоматический запуск, декодирование и поиск сигналов параллельных шин
• Многоканальный запуск по времени установки и удержания
• Режим высокоскоростного захвата MagniVu™ обеспечивает разрешение по времени 121,2 пс для цифровых каналов

• Анализ протоколов

• Запуск, декодирование и автоматический поиск содержимого пакетов наиболее распространенных стандартов последовательных шин при разработке встраиваемых систем
• Экспорт таблиц декодирования протоколов, используемых при документировании результатов

• Цифровой вольтметр и частотомер

• Быстрая визуальная проверка измеренных значений напряжения и частоты
• Графическое представление информации о стабильности измерения

• Возможность полного обновления

• Добавление функциональных возможностей, увеличение полосы пропускания осциллографа или диапазона частот анализатора спектра в соответствии с вашими требованиями или бюджетом

Дополнительное программное обеспечение

• Анализ источников питания
• Контроль предельных значений и тестирование по маске

Осциллограф серии MDO3000 – это осциллограф высокого класса с разнообразными функциями для ускорения каждого этапа отладки – от быстрого обнаружения и захвата аномалий до поиска в записи осциллограммы интересующих событий, анализа характеристик событий и поведения исследуемого устройства.

Технология цифрового люминофора позволяет быстро оценить истинные процессы, происходящие в исследуемом устройстве. Большая скорость захвата в режиме FastAcq – более 280 000 осциллограмм в секунду – обеспечивает высокую вероятность быстрого обнаружения кратковременно возникающих проблем в цифровых системах: рантов, глитчей, нарушений синхронизации и многих других.

В режиме захвата FastAcq для отображения осциллограмм применяются четыре цветовые палитры:

• Температурная палитра использует цветовое кодирование для индикации часто появляющихся событий с помощью теплых цветов (красный и желтый) и редко появляющихся событий – с помощью холодных цветов (синий и зеленый)
• Спектральная палитра использует цветовое кодирование для индикации часто появляющихся событий с помощью холодных цветов, например синего цвета, и редко появляющихся событий – с помощью теплых цветов, например красного цвета
• Нормальная палитра использует стандартный цвет канала (например, желтый для первого канала) с градацией яркости для индикации частоты появления событий, причем более высокая яркость соответствует часто появляющимся событиям
• Инвертированная палитра использует стандартный цвет канала с градацией яркости для индикации частоты появления событий, причем более высокая яркость соответствует редко появляющимся событиям. В осциллографе серии MDO3000 предусмотрено более 125 комбинаций запуска, обеспечивающих полный набор вариантов для ускорения поиска интересующего события

Запуск может осуществляться по ранту, логической комбинации, длительности импульса/глитча, нарушению времени установки и времени удержания, последовательным пакетам и данным параллельной шины.

С помощью панели управления Wave Inspector, представляющей лучшее в отрасли средство навигации и автоматического поиска, интересующие события можно находить за считанные секунды. Специальная сдвоенная поворотная ручка на передней панели позволяет интуитивно управлять масштабированием и панорамированием.

Внутренняя ручка управляет коэффициентом увеличения (или масштабированием); при ее повороте по часовой стрелке выполняется растяжение сигнала с постепенным переходом к более высоким коэффициентам увеличения, а при повороте против часовой стрелки коэффициент увеличения постепенно уменьшается до отключения масштабирования.

Пользовательские метки

Нажмите кнопку Set Mark (Установить метку) на передней панели, чтобы отметить одно или несколько мест на осциллограмме. Для быстрой навигации между метками достаточно нажать кнопки Previous (Назад) (←) и Next (Вперед) (→) на передней панели.

Поиск по меткам

Кнопка Search (Поиск) позволяет автоматически просматривать длинные захваченные фрагменты и выполнять поиск определенных пользователем событий. Все появления заданного события помечаются поисковыми метками, между которыми можно перемещаться с помощью кнопок передней панели Previous (Назад) (←) и Next (Вперед) (→). Возможен поиск фронтов, импульсов/глитчей определенной длительности, заданного времени ожидания, рантов, логических комбинаций, времени установки и удержания, переднего/заднего фронта определенной длительности для параллельных шин и содержимого пакетов шин I2C, SPI, RS-232/422/485/UART, USB 2.0, CAN, LIN, FlexRay, MIL-STD-1553 и пакета аудиоданных.

Осциллограф предлагает всеобъемлющий набор встроенных средств анализа, включая привязанные к сигналу и экрану курсоры, автоматизированные измерения, расширенный набор математических функций, в том числе редактор уравнений, построение гистограмм, быстрое преобразование Фурье и диаграммы трендов для визуального определения изменений результатов со временем.

Гистограммы сигнала дают визуальное представление об изменении сигналов во времени. Горизонтальные гистограммы сигнала полезны для анализа джиттера в синхросигнале и распределения джиттера. Вертикальные гистограммы используются для анализа шума в синхросигнале и распределения шума.

Проектирование и разработка видеоустройств

Такие стандартные функции, как разметка шкалы в IRE и мB, запуск по полям, полярность видеосигнала, запуск по специальному видеосигналу и сигналу высокой четкости, интеллектуальная автонастройка для обнаружения видеосигналов, превращают осциллографы в самые простые в обращении приборы для видеоприложений. При широкой полосе пропускания и согласованной работе входа на линию 75 Ом (нет в моделях с полосой пропускания 1 ГГц), осциллограф предоставляет широкие возможности для анализа аналоговых и цифровых видеосигналов. Предусмотрен режим просмотра видеоизображения для видеосигнала стандарта NTSC или PAL.

Анализ источников питания (опционально)

Постоянно растущие требования к увеличению времени работы от батарей и поиск экологичных решений с меньшим энергопотреблением заставляют разработчиков источников питания измерять и минимизировать коммутационные потери. Кроме того, для удовлетворения требований международных и национальных стандартов на системы питания, необходимо измерять напряжения источников питания, чистоту выходного спектра и уровень гармоник в цепях питания.

Традиционно сложилось так, что измерение этих и многих других параметров с помощью осциллографа отнимало много времени и представляло собой кропотливый ручной процесс.

Дополнительные средства анализа источников питания, предлагаемые осциллографами серии MDO3000, существенно упрощают эти операции, позволяя быстро и точно измерять качество источников питания, коммутационные потери, уровень гармоник, область безопасной работы (ОБР), модуляцию, пульсации и скорость нарастания тока и напряжения (dI/dt, dV/dt). Полностью встроенные в осциллограф средства анализа источников питания позволяют выполнять автоматизированные измерения с высокой воспроизводимостью при нажатии одной кнопки.

Тестирование по маске и контроль предельных значений (опционально)

Один из методов, известный как контроль предельных значений, заключается в сравнении исследуемого сигнала с эталоном этого сигнала с определенными пользователем вертикальными и горизонтальными допусками.

Другой распространенный метод, известный как тестирование по маске, заключается в сравнении исследуемого сигнала с шаблоном и выявлении мест несовпадений.

Осциллографы серии MDO3000 поддерживают оба метода, что полезно для долговременного мониторинга сигналов, измерения характеристик сигналов в процессе разработки и для тестирования устройств на производственных линиях.

В комплект поставки осциллографа серии MDO3000 входят пассивные пробники напряжения с минимальной в отрасли входной емкостью, не превышающей 3,9 пФ.

Включенные в комплект поставки пробники серии TPP практически не оказывают влияния на исследуемые устройства и с высокой точностью подают на осциллограф сигналы для захвата и анализа.

Интерфейс подключения пробников TekVPI® существенно упрощает работу.

Пробники TekVPI® оборудованы индикаторами состояния и органами управления, в том числе кнопкой вызова меню настройки пробников, расположенной непосредственно на корпусе. Эта кнопка позволяет отобразить на экране осциллографа меню пробника со всеми необходимыми настройками и средствами управления пробником. Интерфейс TekVPI® обеспечивает прямое подключение токовых пробников без применения отдельного источника питания. Поддерживается дистанционное управление пробниками через интерфейс USB, GPIB или Ethernet, что позволяет гибко использовать их в составе автоматизированных контрольно-измерительных систем. От внутреннего источника питания на разъемы на передней панели интерфейса TekVPI® может быть подана мощность до 25 Вт.

Интерфейсы передачи данных и дистанционного управления прибором

Для экспорта данных и результатов измерений достаточно подключить осциллограф к компьютеру кабелем USB. Все необходимое программное обеспечение – OpenChoice® Desktop и панели инструментов Microsoft Excel и Word – входят в стандартный комплект поставки и обеспечивают быстрое и простое взаимодействие с ПК, работающим под управлением Windows.

Для упрощения работы можно использовать входящее в комплект поставки ПО OpenChoice Desktop, которое обеспечивает взаимодействие осциллографа с компьютером через порт USB или LAN для передачи настроек, осциллограмм и снимков экрана.

Встроенное ПО e*Scope® позволяет легко управлять осциллографом по сети через стандартный обозреватель интернета.

Анализатор спектра

Осциллограф серии MDO3000 – это первый осциллограф в своем классе, выполняющий функции анализатора спектра. Каждый осциллограф этой серии содержит анализатор спектра, работающий в диапазоне частот от 9 кГц до верхней границы полосы пропускания данной модели. Диапазон частот анализатора спектра любой модели можно расширить до 3 ГГц (опция MDO3SA), чтобы выполнять анализ спектра сигналов большинства стандартов беспроводной связи.

При использовании входа анализатора спектра, дисплей осциллографа серии MDO3000 переходит в режим полноэкранного отображения сигналов в частотной области.

Все основные параметры спектра, такие как центральная частота, полоса обзора, опорный уровень и полоса разрешения, настраиваются легко и быстро с помощью специальных кнопок меню на передней панели и клавиатуры.

В обычных анализаторах спектра включение и размещение достаточно большого количества маркеров для обозначения всех интересующих пиков может стать довольно трудоёмкой и утомительной задачей. Осциллографы серии MDO3000 повышают эффективность этого процесса за счет автоматической расстановки маркеров на пиках и отображения значений частоты и амплитуды для каждого пика. Критерии поиска пиков могут настраиваться пользователем.

Маркер, обозначающий самый высокий пик, называется опорным (контрольным) маркером и выделяется красным цветом. Отображаемые возле маркеров параметры пика могут выводиться либо в виде абсолютных значений (режим «Absolute»), либо в виде относительных (режим «Delta»). В режиме «Delta» отображаются значения частоты и амплитуды пика относительно опорного маркера.

Для измерения непиковых участков спектра можно воспользоваться двумя ручными маркерами.

Спектрограмма

Осциллографы серии MDO3000 позволяют отображать спектры в виде спектрограммы, которая является идеальным средством для отслеживания медленно изменяющихся событий в РЧ сигналах. По оси X откладываются значения частоты (как на обычном графике представления спектра), по оси Y – время, а цветом обозначается амплитуда.

Слои спектрограммы формируются следующим образом. Берётся один захваченный спектр и «ставится на ребро», чтобы создать ряд высотой в один пиксель. Каждому пикселю ряда присваивается значение цвета, которое зависит от величины амплитуды каждой частотной составляющей спектра. Холодные цвета (синий, зелёный) соответствуют малым значениям амплитуды, а тёплые (жёлтый, красный) – более высоким. При каждом следующем захвате в нижней части спектрограммы появляется новый слой, а предшествующие слои сдвигаются на один ряд вверх. После прекращения сбора данных пользователь может прокрутить всю спектрограмму в обратном направлении и посмотреть любой отдельный спектр.

Приборы серии MDO3000 обеспечивают четыре режима отображения спектра (типа трасс) сигналов, включая нормальный, усреднение, удержание максимума и удержание минимума.

Осциллографы серии MDO3000 позволяют проводить три вида автоматизированных РЧ измерений: измерение мощности сигнала в канале, коэффициента мощности соседнего канала и ширины занимаемой полосы частот. При активации какого-либо из этих режимов измерений, осциллограф автоматически включает режим отображения спектра и метод детектирования «Усреднение» («Average») для оптимизации результатов измерений.

Расширенный анализ РЧ сигналов

Осциллограф MDO3000 позволяет сохранять сигналы с квадратурной модуляцией, захваченные анализатором спектра, в файле с расширением .TIQ. Эти файлы могут быть импортированы в ПО SignalVu-PC компании Tektronix для анализа импульсных сигналов или общего анализа модуляции, а также в ПО RSAVu для анализа сигналов беспроводной связи.

Снятие РЧ сигналов для измерения спектра

Варианты подачи сигналов на вход анализаторов спектра обычно ограничены характеристиками кабельных соединений или антенн. Применение дополнительного адаптера TPA-N-VPI в осциллографах серии MDO3000 позволяет использовать любой активный пробник TekVPI с входным сопротивлением 50 Ом. Это обеспечивает дополнительную гибкость при поиске источников помех и облегчает анализ спектра за счет возможности поиска и просмотра сигналов на входе анализатора спектра.

Кроме того, дополнительный предусилитель используется для исследования сигналов малой амплитуды. Предусилитель TPA-N-PRE имеет номинальный коэффициент усиления 10 дБ в полосе частот от 9 кГц до 3 ГГц.

Генератор сигналов произвольной формы и стандартных функций (опциональный)

Осциллограф серии MDO3000 содержит опциональный встроенный генератор сигналов произвольной формы и стандартных функций (опция MDO3AFG), идеальный для имитации сигналов датчика в процессе отладки и для добавления шума к полезным сигналам для моделирования неблагоприятных условий.

Встроенный генератор сигналов произвольной формы и стандартных функций выдает сигналы с частотой до 50 МГц, в частности синусоидальные, прямоугольные, пилообразные и импульсные сигналы, постоянный ток, шум, сигналы функций кардинального синуса (Sinc), Гаусса и Лоренца, экспоненциального подъема и спада, гаверсинуса и кардиосигнал.

Память генератора сигналов произвольной формы составляет до 128 000 точек. В нее можно записать сигнал с аналогового входа, из сохраненного внутреннего файла, со съемного накопителя USB большой емкости или с внешнего компьютера.

Логический анализатор (опциональный)

Логический анализатор (опция MDO3MSO) обеспечивает 16 цифровых каналов, интегрированных в интерфейс пользователя осциллографа. Это упрощает работу и облегчает решение проблем при работе с сигналами разных областей.

Осциллографы поддерживают цветовое кодирование логических уровней цифровых сигналов, выделяя единицы зеленым цветом, а нули – синим. Цветовое кодирование также используется в мониторе цифровых каналов. Монитор отображает уровень сигнала (высокий или низкий) или неустановившееся состояние сигнала, что позволяет определять активность канала без анализа ненужных цифровых сигналов.

Встроенная схема обнаружения многократных переходов окрашивает фронт сигнала белым цветом при наличии в этой точке множества переходов. Белые фронты указывают на то, что при растяжении сигнала или захвате его с более высокой частотой дискретизации можно получить дополнительную информацию.

Режим быстрого захвата MagniVu®

В основном режиме захвата цифровых сигналов осциллографы серии MDO3000 могут записывать до 10 млн. точек со скоростью 500 Мвыб./с (разрешение 2 нс).

Осциллографы серии MDO3000 имеют также режим захвата со сверхвысоким разрешением по времени, получивший название MagniVu, который позволяет записывать в память прибора 10 000 точек с частотой дискретизации до 8,25 Гвыб./с (разрешение 121,2 пс). Обе осциллограммы – основная и MagniVu – захватываются при каждом запуске, при этом можно переключаться между ними и выводить их на экран в режиме остановленной или живой развертки. MagniVu обладает значительно лучшим разрешением по времени, чем другие системы захвата аналогичных моделей осциллографов других производителей, обеспечивая уверенность при выполнении точных измерений временных соотношений цифровых сигналов.

Пробник для цифровых каналов P6316

Этот уникальный пробник имеет две группы по восемь каналов каждая, что упрощает подключение к исследуемому устройству.

Пробник Р6316 может подключаться к группам штыревых контактов 8х2 (шаг 2,54 мм), расположенным на печатных платах. Можно использовать прилагаемый комплект гибких проводников и зажимов для подключения к элементам поверхностного монтажа или контрольным точкам. Пробник P6316 обладает превосходными электрическими характеристиками – входной емкостью всего 8 пФ и входным сопротивлением 101 кОм.

Запуск по сигналам последовательных шин и их анализ (опционально)

Сигнал последовательной шины содержит, как правило, адрес, управляющую информацию, данные и тактовую частоту, что затрудняет интерпретацию изображения на экране осциллографа и выделение интересующих событий. Автоматический запуск, декодирование и поиск событий и условий в сигналах, передаваемых по последовательной шине, создают надежный набор средств отладки последовательных шин.

В осциллографах серии MDO3000 поддерживается запуск по содержимому пакета, например, по началу, по конкретным адресам или данным, по уникальным идентификаторам и т. п., таких популярных последовательных интерфейсов как I2C, SPI, RS-232/422/485/UART, USB2.0, CAN, LIN, FlexRay, MIL-STD-1553 и I2S/LJ/RJ/TDM.

Представление шины

Высокоуровневое комбинированное представление отдельных составляющих сигнала шины (тактовой частоты, данных, выбора кристалла и т. п.) упрощает поиск начала и конца пакетов и идентификацию их компонентов, таких как адрес, данные, идентификатор, контрольная сумма и т. п.

Декодирование сигналов шин

После того как вы определите шину, осциллографы серии MDO3000 будут декодировать каждый пакет в этой шине и отображать его значение в шестнадцатеричном, двоичном, десятичном (только USB, Ethernet, MIL-STD-1553, LIN и FlexRay), десятичном со знаком (только I2S/LJ/ RJ/TDM) или ASCII (только USB, Ethernet и RS-232/422/485/UART) формате.

Стандарты последовательных шин, поддерживаемые осциллографом MDO3000

Таблица событий

Кроме отображения декодированных пакетных данных на самой осциллограмме, можно представлять захваченные в память прибора пакеты в табличной форме подобно тому, как они представляются в листинге программы. При этом пакеты снабжаются метками времени и разбиваются на столбцы для каждого отдельного типа сигнала (адрес, данные и т. п.).

Содержимое таблицы событий можно сохранять в формате .CSV.

Цифровой вольтметр и частотомер

Осциллограф MDO3000 содержит встроенные 4-разрядный цифровой вольтметр и 5-разрядный частотомер.

Сигнал с любого аналогового входа осциллографа может быть подан на вольтметр без переключения пробников. Результаты измерения динамически отображаются на дисплее в цифровой и графической форме. На дисплее также отображаются минимальное, максимальное и среднее измеренные значения и диапазон значений, измеренных в течение предыдущего 5-секундного интервала.

Цифровой вольтметр и частотомер имеются во всех моделях серии MDO3000 и активируются при регистрации прибора.

Технические характеристики осциллографа:

Система вертикального отклонения аналоговых каналов

Аппаратное ограничение полосы пропускания

Для моделей с полосой пропускания ≥350 МГц

20 МГц или 250 МГц

Для моделей с полосой пропускания 100 МГц и 200 МГц

20 МГц

Режимы входа

перем. ток, пост. ток

Входное сопротивление

1 МОм ±1%, 50 Ом ±1%, 75 Ом ±1%; 75 Ом отсутствует в моделях с полосой пропускания 1 ГГц

Диапазон входной чувствительности

1 МОм

от 1 мВ/дел. до 10 В/дел.

50 Ом, 75 Ом

от 1 мВ/дел. до 1 В/дел.

Разрешение по вертикали

8 бит (11 бит в режиме высокого разрешения)

Максимальное входное напряжение

1 МОм

300 В ср. кв. (КАТ II) с пиковыми значениями ≤ ±425 В

50 Ом, 75 Ом

5 Вср. кв. с пиковыми значениями ≤ ±20 В

Погрешность усиления постоянного напряжения

±1,5% при чувствительности не менее 5 мВ/дел., увеличивается со скоростью 0,10%/°C при температуре выше 30 °C

±2,0% при чувствительности 2 мВ/дел., увеличивается со скоростью 0,10 %/°C при температуре выше 30 °C

±2,5% при чувствительности 1 мВ/дел., увеличивается со скоростью 0,10 %/°C при температуре выше 30 °C

±3,0% при переменном коэффициенте усиления, увеличивается со скоростью 0,10 %/°C при температуре выше 30 °C

Развязка между каналами

Для двух любых каналов с одинаковой чувствительностью по вертикали – ≥100:1 на частоте ≤100 МГц и ≥30:1 на частоте от 100 МГц до верхней границы полосы пропускания

Диапазон смещения

Чувствительность по вертикали (В/дел.)	Диапазон смещения
	Входное сопротивление 1 МОм	Входное сопротивление 50 Ом, 75 Ом
от 1 мВ/дел. до 50 мВ/дел.	±1 В	±1 В
от 50,5 мВ/дел до 99,5 мВ/дел.	±0,5 В	±0,5 В
от 100 мВ/дел. до 500 мВ/дел.	±10 В	±10 В
от 505 мВ/дел. до 995 мВ/дел.	±5 В	±5 В
от 1 В/дел. до 5 В/дел.	±100 В	±5 В