Testgerät

Mix-Signal-Oszilloskop sorgt für kürzere Entwicklungszeiten und Time-to-Market

14.08.2007 | Redakteur: Ines Näther

Gleichzeitig analoge und digitale Signale messen, erfassen, dokumentieren oder Fehler innerhalb einer gemischten Schaltung suchen – darauf ist das leichte, tragbare Mix-Signal-Oszilloskop von Tektronix zugeschnitten, das neue Maßstäbe in Leistung und Bedienerfreundlichkeit setzt.

Mit dem Mix-Signal-Oszilloskop MSO4000 von Tektronix lassen sich alle Funktionen intuitiv steuern.

Ein Oszilloskop erfasst über seine Analog-Digital-Konverter das Mess-Signal und bildet es detailgetreu ab. Im Gegensatz dazu stellt ein Logikanalysator ein Signal in Abhängigkeit des eingestellten Schwellwertes dar. Weiteres Unterscheidungs-Kriterium sind die Triggermöglichkeiten: Während mit einem Oszilloskop vorzugsweise auf Flanken, Glitches, Runts und Slew Rates getriggert wird, ist der Logikanalysator auf Worte oder auch komplexe IF-Then-Else-Typentriggerung fokussiert, um Schaltungen auf ihre einwandfreie Funktionsweise zu prüfen.

Beim Debugging von Embedded-Designs – etwa in Steuerungen, Netzwerkgeräten und Automobiltechnik – muss häufig das analoge Signalverhalten und seine Interaktion mit digitalen Steuersignalen dargestellt werden. In einer solchen Mixed-Signal-Umgebung lässt sich nicht genau vorhersagen, welche Probleme während der Entwicklung auftreten werden. Deshalb ist ein Testinstrument nötig, das sowohl analoge als auch digitale Signale erfassen und zeitkorreliert in einer Anzeige darstellen kann. Dafür lässt sich ein Mix-Signal-Oszilloskop einsetzen – das die Mess-Möglichkeiten eines leistungsfähigen Oszilloskops mit den Grundfunktionen eines Logikanalysators kombiniert. Vereinfacht besteht ein solches MSO aus meist zwei oder vier analogen und mehreren digitalen Eingängen.

Auf serielle und parallele Busse triggern

Die Geräte der MSO4000-Serie, die Tektronix anbietet, haben 16 digitale Kanäle und vereinen drei leistungsstarke Merkmale: Echtzeit-Oszilloskop, Logikanalysator und Wave-Inspector zum Durchsuchen des Signalspeichers. Sie können neben den üblichen Triggerbedingungen sowohl auf serielle als auch parallele Busse triggern und folgende Bustypen interpretieren, d.h. die entsprechenden Werte dezimal, binär oder hexadezimal ausgeben: I²C, SPI, CAN, parallele Busse und RS-232 – letzteren sogar im ASCII-Code.

Interessant ist auch die multi-channel-setup-and-hold-Triggerung. Das bedeutet gleichzeitige Darstellung, Debugging und Testen des kompletten Busses, und nicht nur eines einzelnen Bits. Als hilfreich erweist sich zudem bei der Fehlersuche und Interpretation der Bus-Signale die farbliche Darstellung. Logisch 1 oder high wird grün, Logisch 0 oder low blau dargestellt, und weiß signalisiert, dass in diesem Segment durch entsprechendes Zoomen noch mehr Details stecken – möglich durch die integrierte multiple-egde-detection.

Werden die digitalen Kanäle zusammen positioniert, lassen sie sich gruppiert betrachten, gemeinsam bewegen, bezeichnen und abgleichen. Über den event-table können die tabellarisch aufgelisteten und mit Zeitstempel versehenen Bus-Daten abgespeichert oder angesehen werden.

Acht Mal schnellere Zeitauflösung

Zusätzlich ist das MSO4000 mit der MagniVu-Technologie für eine hochauflösende Signalerfassung ausgestattet, die 10.000 Punkte mit einer Abtastrate bis 16,5 GS/s (60,6 ps Auflösung) aufzeichnet. Sowohl die Haupt- als auch die MagniVu-Signale werden bei jedem Trigger erfasst und lassen sich jederzeit bei laufender oder angehaltener Aufnahme betrachten. MagniVu erzielt eine mehr als acht Mal schnellere Zeitauflösung als jedes andere MSO – wichtig bei der Durchführung kritischer Timing-Messungen auf digitalen Kanälen.

Das Tektronix-Gerät ermöglicht bei allen analogen und digitalen Kanälen auch den Einsatz des Wave-Inspector – einem einfach zu bedienenden Tool zum Durchsuchen, Erkennen, schnellen Anzeigen, Navigieren und Analysieren einer großen Menge gespeicherter Signaldaten. Dabei wird die Verwaltung von 20 Kanälen, jeweils mit 10M Aufzeichnungslänge, durch das automatische Verschieben und Zoomen von Signalausschnitten, benutzerdefinierbare Markierungen und intelligente Such- und Ansteuerungsmodi wesentlich vereinfacht.

Neuer Digital-Tastkopf

Zusammen mit dem Gerät bietet Tektronix auch gleich den Tastkopf P6516 für die digitalen Kanäle. Dieser ist in zwei Anschlussgruppen für ein einfaches Abgreifen der Signale auf der Prüfplatine unterteilt. Die zwei Prüfspitzen für je acht Kanäle lassen sich im Abstand bis 2,4 m anordnen, so dass mit nur einem Tastkopf mehrere Bereiche der Leiterplatte erreichbar sind. Die farbliche Kennzeichnung der beiden ersten Adern ermöglicht eine eindeutige Zuordnung zwischen angezeigtem Signal und Messpunkt. Der Masse-Anschluss benutzt Automotiv-Kontakte um einen kundenspezifischen Massebezug herstellen zu können.

10,4˝ XGA-Bildschirm (1024 × 768 Bildpunkte) – für alle 20 Kanäle gleichzeitig;
10 M Speichertiefe pro Kanal;
16,5 GHz Abtastrate für die digitalen Kanäle – ideal zur Glitch-Detektierung und Überwachung von Sample&Hold-Problemen;
Wave Inspector findet schnell Probleme der analogen und digitalen Daten;
programmierbares Threshold pro Kanal – definiert die passenden Busse;
freie Gruppierbarkeit der Kanäle – bis vier Busse darstellbar;
gleichzeitige Darstellung von seriellen und parallelen Bussen;
Protokoll-Dekodierung der Busse – ganze Datenpakete per Knopfdruck;
viele analoge und digitale Trigger-Möglichkeiten;
Tastkopf für hohe Erfassungs-Geschwindigkeiten;
14 cm tiefes Gehäuse, 5 kg Gewicht.

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Der Tastkopf P6516 hat zwei Prüfspitzen für je acht Kanäle.

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