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Synchronisierte Oszilloskope bieten bis zu 16 analoge Eingänge

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

Acht analoge Eingänge, ein komplett neues analoges Front-End sowie neue Trigger-Funktionen. Mit dem DLM5000 präsentiert Yokogawa sein aktuelles Oszilloskop. Sind mehr Eingänge gewünscht, so können zwei Geräte synchronisiert werden.

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Das DLM5000 von Yokogawa lässt sich über DLMsync synchronisieren. So können zwei Oszilloskope mit jeweils acht analogen Eingängen auf bis zu 16 Eingänge erweitert werden.
Das DLM5000 von Yokogawa lässt sich über DLMsync synchronisieren. So können zwei Oszilloskope mit jeweils acht analogen Eingängen auf bis zu 16 Eingänge erweitert werden.
(Bild: Yokogawa)

Ein Oszilloskop mit acht analogen Eingängen stellt Yokogawa mit dem Mixed-Signal-Oszilloskop DLM5000 vor. Bereits vor 27 Jahren kam mit dem DL5180 das erste Oszilloskop mit acht Kanälen auf den Markt, später folgte dann das DLM4000 und jetzt die Neuvorstellung mit dem DLM5000. Verfügbar sind zwei Ausführungen: jeweils mit vier und acht analogen Eingängen mit Bandbreiten von 350 und 500 MHz. Zusätzlich bietet das Messgerät als Standard 16 Bit digitale Eingänge, die sich auf maximal 32 Bit digitale Eingänge erhöhen lassen. Bei der Bedienung verfolgt der Hersteller neben den klassischen Bedientasten auch ein Touch-Display mit 12,1''. Die Abtastrate pro analogen Kanal liegt laut Hersteller bei 2,5 GS/s.

Benötigt der Anwender mehr als acht Kanäle, so lassen sich zwei Oszilloskope untereinander synchronisieren. Über nur ein spezielles Kabel (DLMsync) erfolgt die Takt- und Trigger-Synchronisation der beiden Geräte und erweitert die Kanalzahl auf bis 16 analoge (8 + 8) und 64 digitale Kanäle. Alternativ kann auch eine Misch-Konfiguration von 4- und 8-Kanal-Modellen erfolgen und so eine Synchronisation für die Messung von 4 + 4 = 8 Kanäle oder 4 + 8 = 12 Kanäle bereitstellen. Gekoppelt werden außerdem Abtastrate, Speichertiefe oder die Zeitachse. Aktuell steht die Koppelfunktion noch nicht zur Verfügung, soll aber in den nächsten Monaten für Anwender bereitstehen.

Neues Innenleben mit überarbeiteten analogem Front-End

Für jeden analogen Kanal stehen bis zu 14 verschieden Tiefpassfilter zur Verfügung. Obwohl die äußere Erscheinung mit dem DLM4000 ähnlich ist, so befindet sich im Inneren des neuen Oszilloskops DLM5000 ein neues analoges Front-End, ein Trigger-Kreis oder ein Acquisition-System. Auch der interne Speicher wurde im Vergleich zum DLM4000 um den Faktor zwei auf 500 MW verdoppelt. Durch das komplette Re-Design konnte das Eigenrauschen um 50% reduziert werden. Der Spannungsbereich liegt bei 500 µV/div.

Messdaten lassen sich auf einen SSD-Speicher mit einer Kapazität von 64 GByte abspeichern und die Speichergeschwindigkeit ist im Vergleich zum DLM4000 um den Faktor zehn gestiegen. Mit dem segmentierbaren History-Speicher lassen sich Daten suchen oder eine Statistik erstellen. Es lassen sich bis zu 100.000 Historie-Einträge abspeichern. Gerade bei Signalen, bei denen keine Triggerbedingung greift, erfasst und analysiert die History-Funktion selten auftretende Signalformen. Anschließend lassen sich die Signale einzeln, überlagert oder in einer Liste mit Zeitstempel anzeigen. Zur Analyse stehen Cursor-Messungen, Berechnungen oder statistische Betrachtungen von Parameterwerten zur Verfügung. Weiterhin ist das schnelle Auffinden der gewünschten Signalform in den vielen erfassten Messungen über eine Such- oder Abspielfunktion gewährleistet. Über ein spezielles Fenster kann der Anwender auf bestimmte Ereignisse suchen.

Erweiterte Trigger-Funktionen

Neben verschiedenen, erweiterten Triggern ist ein sogenannter B-Trigger verfügbar, um unterschiedliche Logiken miteinander zu verknüpfen. Es gibt eine Trigger Bedingung A und eine Trigger Bedingung B. Diese Trigger-Kombination wird in der Elektronik-Entwicklung gerne vom Anwender verwendet. So muss beispielsweise ein Kontakt von sieben Kontakten betätigt werden, damit nach einer bestimmten Zeit der Roboterarm (Kanal 8) in eine bestimmt Position fährt und dieser getriggert wird. A-Bedingung: steigende Flanke auf sieben Kanälen (= sieben Kontakte) in Oder-Verknüpfung B-Bedingung: Triggerung der Pulsbreite (Stellung Roboterarm), B-Trigger-Verknüpfung: A Delay B.

Neu hinzugekommene Trigger sind Flanken- und ein Externer-Trigger sowie Rise/Fall-Time und Runt-Trigger. Eine hilfreiche Funktion ist Action on Trigger, die auf bestimmte Ereignisse reagiert. Zu den unterschiedlichen Options-Paketen (/F01 bis /F05) für die serielle Busanalyse gehören UART, I²C, SPI, CAN, CAN FD, LIN, SENT, CXPI und FlexRay stellt das DLM5000 dedizierte Trigger-Funktionen und eine Echtzeit-Dekodierung zur Verfügung. Es können bis zu vier unterschiedliche Busse mit verschiedenen Geschwindigkeiten gleichzeitig analysiert und individuell in zwei Zoom-Fenstern oder als Analyse-Listen angezeigt werden. Anhand der intelligenten Auto Setup Funktion für die seriellen Busse wird beispielsweise die Bitrate und die Triggerschwelle automatisch erkannt und ermöglicht dem Anwender somit einen schnellen und einfachen Messeinstieg.

Video: Das DLM5000

Die Zielgruppen des DLM5000

Das Oszilloskop eignet sich in der Entwicklung von Leistungshalbleitertechnologien, die in modernen Elektrofahrzeugen, Motorsteuerungen und energieeffizienten elektronischen Bauteilen. Eine hohe Kanalanzahl ist der wesentliche Vorteil bei der Entwicklung effizienter und zuverlässiger Elektromotoren. Basierend auf modernen Wechselrichtern erfordert die Entwicklung von Motoren eine mehrkanalige Messung mit hoher Abtastrate. Hier sind häufig mehr als vier Kanäle gefordert. Zudem findet es Einsatz bei der Entwicklung von elektronischen Steuergeräten (ECUs) für Mechatronik-Systeme. Denn hier müssen zahlreiche analoge, digitale und serielle Signale gemessen werden.

und typische Anwendungen

Evaluierung von Steuergeräten: ECU-Tests erfordern eine strenge Prüfung aller digitalen Signale. In Kombination mit weiteren analogen Signalen können zusätzlich Timing-Probleme und weitere Anomalien aufgedeckt werden.

Entwicklung der Motorsteuerung: Um das Timing zwischen IGBT-Gate-Signalen zu messen, werden die Spannungs und Stromwerte im Drei-Phasen-System benötigt.

Alle Details des Mixed-Signal-Oszilloskops DLM5000 von Yokogawa

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