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Oszilloskop und Spektrumanalysator für eine saubere Datenübertragung

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

Eine saubere Datenübertragung fängt schon in der elektronischen Schaltung an. Damit Störer schnell aufgespürt werden, bieten sich Oszilloskop und Spektrumanalysator an. Hier kommt es auf die Hardware an.

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Kleinste Abweichungen und Störungen von Signalen, sowohl auf der Platine selbst sowie bei der Datenübertragung über die Luftschnittstelle, wirken sich negativ auf die Quailtät des Signals aus.
Kleinste Abweichungen und Störungen von Signalen, sowohl auf der Platine selbst sowie bei der Datenübertragung über die Luftschnittstelle, wirken sich negativ auf die Quailtät des Signals aus.
(Bild: gemeinfrei / CC0 )

Viele elektronische Geräte kommunizieren über die sogenannte Luftschnittstelle miteinander. Kleinste Abweichungen und Störungen, die während der Signalerzeugung oder in der schaltungsinternen Übertragung entstehen, können sich negativ auf die HF-Übertragung des Signals auswirken. Schlimmer: Sie können sich zu den Störungen über die Luftschnittstelle hinzuaddieren.

Für Entwickler wichtig ist, dass er die unterschiedlichen Signalbestandteile kennt und sie in seiner digitalen Schaltung beachtet. Mit einer gezielten Fehleranalyse sollten die Störfaktoren der einzelnen Teilkomponenten untersucht werden. Unterstützt wird der Entwickler mit Oszilloskop und Spektrum-Analysator.

Wir sprachen mit Boris Adlung von Rigol, worauf Entwickler achten sollten, wenn sie die Signalintegrität von Datensignalen charakterisieren wollen.

Herr Adlung, worauf kommt es beim Test einer digitalen Datenleitung an?

Das Ziel ist es hier, eine weitgehend störungsfreie Übertragung mit einer optimierten BER zu realisieren, auch unter Berücksichtigung der jeweiligen Designkompromisse wie Kosten, Größe, Bandbreitenbegrenzung oder limitierte Unterdrückung von Störgrößen. Bei den Tests kommt es darauf an, nicht nur jede einzelne Komponente auf der Schaltung für sich zu testen, sondern auch das komplette System analysieren zu können. Hier entscheidet die Flexibilität des Testsystems, wie beispielsweise der Oszilloskop-Familie MSO8000 von Rigol.

Was sollte die Hardware mitbringen, um die gesamte Signalkette zu untersuchen?

Um eine komplette Signalkette untersuchen zu können, ist die Senderkomponente, die Empfängerkomponente und eine Verbindung über Antennen erforderlich sowie für Vergleichstests eine Verbindung über eine HF-Leitung. Wichtig sind hierbei die Tests der Teilkomponenten, um gezielter die Funktionalität überprüfen oder die Fehleranalyse durchführen zu können. Für die Analyse der eingebetteten Signale wird beispielsweise die HF-Komponente erst einmal nicht benötigt.

Was zeichnet die Oszilloskop-Serie MSO8000 und den Echtzeit-Analyzer RSA5000 im Besonderen aus?

Beide Geräte zeichnen sich sehr flexibel und performant. Das MSO8000 ist momentan das einzige Gerät in seiner Preisklasse, das für die komplexen Messaufgaben auch das Echtzeit-Augendiagramm und die Jitter-Analyse anbietet. Zusammen mit der maximalen Bandbreite von 2 GHz und einer Abtastrate von 10 GSa/s sowie einer Speichertiefe von 500 Mpts unterstützt das Messgerät beim Testen digitaler Datenleitungen.

Auch der RSA5000 spielt in der Oberliga bis 6,5 GHz und bietet vier unterschiedliche Funktionen:

1. Die Sweep-basierende Spektrum-Analyse mit einer DANL von -165 dBm/Hz und einem Phasenrauschen von -108 dBc/Hz,

2. Echtzeit-Spektrum-Analyse mit einer Bandbreite bis zu 40 MHz,

3. Vektor-Signal-Analyse für die Demodulation digital modulierter Signalträger und

4. hochprofessioneller EMI-Modus für die Vorabkonformitätsanalyse.

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