25 Jahre Spectrum Am Anfang stand die ISA-Karte

Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Hendrik Härter

Die erste Kundenentwicklung von Spectrum war eine ISA-Karte vor 25 Jahren. Allerdings ist der Trend in der Messtechnik klar: höchste Auflösung bei immer schnelleren Abtastraten. Die Messkarten von Spectrum bieten bis zu 5 GS/s.

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(Foto: Spectrum)

Es begann vor 25 Jahren als ein Zwei-Personen-Unternehmen. Im Mittelpunkt standen Kundenentwicklungen und 1991 kam eine ISA-Karte als erstes Produkt einer eigenen Produktlinie auf den Markt. Von Anfang an dabei: Geschäftsführerin Gisela Hassler. „Wir haben von Anfang an die Bedürfnisse unserer Kunden im Blick gehabt – und sie in den vergangenen 25 Jahren nicht mehr aus den Augen verloren.“

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Heute besteht das Team aus 18 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern. Seit dem Ausscheiden einer der Firmengründer im Jahr 2000 ist Oliver Rovini der technische Leiter. Unter ihm entstand das erste modulare Kartensystem der Serie MI, bei der analoge und digitale Frontend-Module auf Basiskarten unterschiedlichster Bauform verwendet werden konnten. Diese sind immer noch so gefragt, dass sie bis heute - seit nunmehr 14 Jahren - an bestehende Kunden ausgeliefert werden.

„Wir würden unsere Kunden niemals mit plötzlichen Produktabkündigungen überraschen, sondern die Produkte so lange liefern, wie der Bedarf danach besteht. Auch wenn uns das vor logistische Herausforderungen stellt – die Wünsche der Kunden haben bei uns oberste Priorität“, sagt Gisela Hassler. Dazu gehört auch, dass die Entwickler persönlich in Kontakt mit den Kunden stehen, sie leisten den Support direkt, ohne zeitraubende Umwege über Call Center oder Voice Entrance.

Messkarten im Eigenbau

In 25 Jahren hat sich in der schnellen Messtechnik viel getan. Waren in den 1990er Jahren noch Digitizer mit Auflösungen von 12 Bit bei Abtastraten im zweistelligen MS/s-Bereich (1 MS/s = Millionen Datenpunkte pro Sekunde) das Maß aller Dinge, hat Spectrum letztes Jahr ein Modell mit einer Auflösung von 16 Bit und einer Abtastrate von 250 MS/s auf den Markt gebracht. Auch bei der Abtastrate hat sich viel getan. Das erste kommerziell erfolgreiche Produkt der Firma war die PAD52: ein Digitizer mit 2 Kanälen und 50 MS/s bei 8 Bit für den ISA-Bus. Die Technik war noch so überschaubar, dass das Produkt in einer abgespeckten Version auch als Bausatz angeboten werden konnte. Heute sind die Produkte im Bereich mehrerer hundert MS/s oder darüber angesiedelt und kommen nicht mehr ohne Multi-Layer-Platinen, SMT-Bestückung und BGA-Technik aus – definitiv nichts mehr für den Eigenbau.

„Der Trend in der Messtechnik geht ganz klar in Richtung höchster Auflösung bei immer schnelleren Abtastraten“, bestätigt es Oliver Rovini. „Mit unserem neuesten Produkt, das passend zu unserem Jubiläum auf den Markt kommt, ist Spectrum in der Oberliga der Messtechnik angekommen. Die 5 GSample/s Abtastrate sind für uns ein großer Sprung vorwärts, verfünffacht sich damit doch die bisherige maximal angebotene Abtastrate.“

Die Anbindung der Messkarte an den PC

Die universelle PC-Schnittstelle für Einsteckkarten Anfang der 1990er Jahre war der ISA-Bus. Steckkarten für dieses Bus-System erlaubten es, Daten mit ein paar MByte pro Sekunde in den Rechner zu übertragen. Inzwischen ist der Nachfolger, der PCI-Bus sowie dessen schnellere und breitere Erweiterung PCI-X, bereits fast wieder vom Markt verschwunden und der PCI-Express- (PCIe-)Bus mit seiner skalierbaren Geschwindigkeit ist inzwischen das Standardinterface.

Mit der Ende 2012 vorgestellten M4i-Familie von PCIe Gen2-Steckkarten nutzt Spectrum die Geschwindigkeit des PCIe-Interfaces maximal aus. So erreichen die M4i-Karten Streaming-Geschwindigkeiten von über 3 GByte pro Sekunde. Das erlaubt online Datenanalyse oder extrem lange Aufzeichnungen auf RAID-Arrays auch bei hohen Geschwindigkeiten.

So können schnelle Telekommunikationssignale mit 2 Kanal und 500 MS/s bei einer Auflösung von 14 Bit kontinuierlich in den Rechner geschaufelt und auf einem kommerziellen Array aus schnellen SSDs auch für Stunden gespeichert werden. Auch schnellste Radarsignale kommen auf diesem Weg in den Rechner. Da hier immer nur die Reflektionen von Interesse sind, vermindert sich die benötigte Übertragungsbandbreite. Eine segmentierte Aufzeichnung (Modus Multiple Recording) besteht dann etwa aus 4 Kanälen und 8 Bit mit 1,25 GS/s, wobei nur jeweils alle 250 µs ein Burst von 50 µs aufgezeichnet wird. Die resultierende Datenbandbreite beträgt nur noch 1 GByte/s und kann leicht über die PCIe-Schnittstelle mit 8 Lanes ausgelesen werden.

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