Oscilloscopio di nuova generazione Rohde & Schwarz MXO4
Rohde & Schwarz, multinazionale tedesca leader di mercato nella produzione di strumenti di test e misura, ha lanciato sul mercato un nuovo modello di oscilloscopio, MXO4, dalle caratteristiche innovative e rivoluzionarie per il settore.
Per questo modello, presente sempre con 4 canali di acquisizione + 16 digitali, con bande da 200 MHz a 1,5 GHz, è stato sviluppato internamente un nuovo ASIC capace di processare 200 Gbps, permettendo alla macchina di raggiungere il sensazionale tasso di acquisizione di forme d’onda di 4,5 Milioni al secondo. È soltanto uno degli innovativi blocchi tecnologici inseriti nella catena di acquisizione dello strumento.
Il Dr. Andreas Werner, Vice President Oscilloscopes di Rohde & Schwarz, commenta così: “i nuovi elementi hardware e software insieme alla nuova filosofia architetturale dello strumento hanno permesso al nostro team di sviluppo di raggiungere una svolta storica, di quelle che capitano una volta in dieci anni. I nostri clienti sperimenteranno nuovi livelli in termini di prestazioni e misure, con il miglior rapporto prezzo-prestazioni, mai visto sul mercato.” Lo strumento incorpora convertitori analogico-digitali a 12 bit di nuova generazione, che lavorano a piena banda e a qualsiasi frequenza di campionamento, e grazie alla catena di acquisizione a bassissimo rumore è possibile raggiungere i 18 bit di risoluzione verticale tramite la modalità HD, unica nel suo genere.
Per poter caratterizzare un segnale molto piccolo in ampiezza sovrapposto ad una componente continua molto elevata, lo strumento dispone del range di offset impostabile più elevato per oscilloscopi della stessa classe, potendo impostare fino a +/- 5V con scala verticale da 500 μV/div.
Oltre ad una rapida acquisizione ed un dettaglio elevato nella risoluzione verticale, la macchina è dotata di 400 milioni di punti di memoria per ogni canale: 100 volte più grande degli strumenti di pari fascia. Grazie a questa profondità di memoria è quindi possibile immagazzinare una quantità di dati temporalmente più lunga senza perdere in definizione e campionamento.
A livello di trigger, lo strumento incorpora un’architettura che prima era disponibile soltanto su macchine di alta fascia, ovvero il trigger digitale, capace di triggerarsi, ovvero stabilire con quale criterio i dati vengono immagazzinati in memoria e “congelati” a schermo, con una sensibilità elevatissima, pari a 1/10.000 di divisione verticale. Tale parametro diventa fondamentale quando si vogliono isolare anomalie sul layer fisico difficili da individuare. L’architettura dello strumento a 18 bit unita al trigger digitale permette all’utente di catturare qualsiasi dettaglio, ed il tempo
cieco dello strumento, ovvero il tempo di processing della macchina in cui non viene analizzato ed acquisito il segnale reale, è ridotto al minimo.
Facendo leva sulla sua supremazia tecnologica in ambito radiofrequenza, gli sviluppatori di Rohde & Schwarz hanno voluto assecondare tutti quei progettisti che hanno necessità di verificare e testare i propri dispositivi non solo nel dominio del tempo, ma anche in quello della frequenza e, spesso, in entrambi in contemporanea, come in ambito di compatibilità elettromagnetica o durante misure di integrità di segnale. Difatti lo strumento, oltre ad una moltitudine di misure nel dominio del tempo, possiede capacità di misura anche nel dominio della frequenza uniche nella sua classe, che permettono allo strumento di processare 45.000 FFT (Fast Fourier Transform) al secondo (oscilloscopi di pari fascia si attestano sulle decine), rendendolo un analizzatore di spettro in tempo reale. La potenza del nuovo ASIC e l’architettura progettata, inoltre, fanno sì che queste superbe prestazioni non vengano intaccate dall’attivazione di altre funzioni quali misure, cursori ecc., permettendo quindi un’analisi approfondita e continua del proprio segnale.
L’interfaccia utente risulta facile ed intuitiva, grazie all’innovativo Smart Grid permette una gestione flessibile e multi-finestra dei segnali che, coadiuvata da un ampio display a 13.3” Full HD con touchscreen capacitivo, consente una visione sempre nitida. È possibile, inoltre, connettere lo strumento ad un monitor esterno tramite porta HDMI, mentre per sfruttare al meglio lo spazio a disposizione sul banco di lavoro è possibile collegare l’oscilloscopio MXO4 a dei supporti metallici tramite i connettori VESA, oltre alla possibilità di integrare lo strumento in rack.
Esistono numerose opzioni per aggiornare e potenziare l’MXO4, la maggior parte delle quali sono software, ovvero sbloccabili tramite l’acquisto e l’inserimento di un codice alfanumerico. Tra le opzioni degne di nota, riveste un ruolo importante la possibilità di attivare il generatore arbitrario a 2 canali installato a bordo dello strumento. Con una banda massima di 100 MHz, questo generatore permette non soltanto di generare onde più basiche e ripetitive come onde quadre, sinusoidi, onde triangolari ecc., ma anche di generare forme d’onda arbitrarie, realizzate esternamente alla macchina tramite tool di generazione oppure acquisite internamente replicando uno dei canali dell’oscilloscopio.
Attraverso il generatore arbitrario è possibile sfruttare una funzione fondamentale per chi realizza circuiti retroazionati o ha necessità di caratterizzare in frequenza un componente, ovvero la Frequency Response Analysis, che consente di generare un’armonica dal generatore e misurare in contemporanea la tensione in due punti del circuito.
Attraverso il rapporto tra queste due tensioni è possibile misurare valori quali il guadagno e la fase, e facendo poi sweepare la frequenza in uscita al generatore è possibile andare a definire il criterio di stabilità del proprio circuito retroazionato tramite il calcolo dei parametri di margine di guadagno e di fase. I punti misurati vengono rappresentati graficamente tramite diagramma di Bode, e i valori di guadagno e fase sono distinti grazie ad una diversa colorazione. Per un’analisi più approfondita è possibile impostare quanti punti per decade di frequenza misurare, arrivando ad un massimo di 500, parametro tra i leader negli strumenti di pari fascia.
È anche possibile impostare l’ampiezza in tensione dell’armonica in uscita dal generatore frequenza per frequenza, evitando così di iniettare segnali troppo elevati, che saturerebbero il circuito, o troppo bassi, che potrebbero essere dispersi sotto il fondo di rumore della macchina se il rapporto di guadagno è molto basso.
L’oscilloscopio MXO4, presentato ufficialmente a fine Settembre 2022, è già disponibile per l’acquisto sia presso il canale di vendita diretto Rohde & Schwarz che tramite i distributori autorizzati, con diversi strumenti già in stock e pronti per la consegna.
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