Ohlédnutí za létem. Měříme a napájíme s novinkami Tektronix

Přestože míváme „sklizeň“ spojenou spíše až s podzimem, ve společnosti Tektronix zažili letos bohatou úrodu již v letních měsících. Obrazné žně se tak mohou odehrávat i na poli měřicí a testovací techniky nebo zdrojů napájení.

Být „na baterky“ není urážkou

Zdaleka ne každý má to štěstí, že si k měření může sednout a ještě k tomu tak učiní v laboratorních podmínkách. Práce v terénu je sice náročnější, ale neměla by automaticky vyvolávat představu techniky v nějaké nižší třídě. Právě naopak.

Neustálé snižování rozměrů ještě neznamená kompromisy na úkor kvality, i když stále je co zlepšovat. Prostor pro další zdokonalení našli vývojáři firmy Tektronix také u své řady přenosných spektrálních analyzátorů s rozhraním USB řady RSA500. Již tak masivní, bateriově napájené přístroje z obr. 1 se proto od posledního červencového dne nespokojí jen s kmitočtovým rozsahem do 3,0 GHz (RSA503A) nebo též 7,5 GHz (RSA507A), ale poplatně dalším dvěma modelům 513A, resp. 518A, toho zvládnou ještě více [1]. Třeba u radarů provozovaných v pásmu Ku, při testování základnových stanic 5G LTE apod.

Přímo z označení totiž plyne frekvenční záběr real-time analyzátorů do 13,6 GHz, nebo dokonce až 18,0 GHz. Napříč celou sérií začínáme tradičně na 9 kHz, využíváme přitom šířku pásma v reálném čase 40 MHz, počítáme s typickým SFDR 70 dBc, ale také signály v minimální délce trvání 100 μs, resp. 15 μs, které zvládneme zachytit se 100% mírou pravděpodobnosti POI. S dynamickým rozsahem pokrýváme oblast od –160 dBm až do +20 dBm.

Hlavně se vymezit

Změřit poplatně přeplněnému vf prostředí signály s větší šířkou pásma na ještě vyšších kmitočtech je sice hezké, ale se spektrálními analyzátory toho můžeme dostat mnohem víc. Přístrojům řady RSA500 totiž není cizí ani schopnost streamovat směrem ven I & Q data pro účely analýzy související s funkcemi softwarově definovaného rádia. Širokopásmové signály zde dokážeme nejen zachytávat, ale s ohledem na pozdější zpracování „offline“ znovu také přehrávat, což pro nejeden z přenosných analyzátorů, které se jinak skvěle hodí ke skenování spektra, bude u záznamu kvůli docela omezené šířce pásma v reálném čase znamenat potíže. Oproti jiným zařízením této kategorie proto může 40 MHz představovat až čtyřnásobně lepší výsledky.

Srovnání s konkurencí se Tektronix ostatně vůbec nebojí. Vždyť se s ní porovnává nejen v základním přehledu na stránkách svého produktu [2], ale dal si tu práci a formou celkem tří tzv. „Competitive Fact Sheetů“ nešetří řadu Field- Fox od firmy Keysight (obr. 2), FSH od Rohde & Schwarz a stranou zájmu nezůstala ani série Spectrum Master z dílny Anritsu. Jako v každém (a zejména pak účelově vytvořeném) dokumentu se i zde mohou vyskytnout zavádějící informace, takže je určitě zapotřebí číst s rozvahou. Každopádně však bude rozdíl nosit v rukou tříkilová zařízení, nebo si přístroj o stejné hmotnosti pověsit pěkně přes rameno a při práci držet pouze kilogramový tablet, přesně jako v případě analyzátorů řady RSA500 – viz také obr. 3.

Modely RSA513A si výrobce cení již od 16 500 dolarů, zatímco verze 518A bude dražší o další tři tisíce. Nad chodem přístrojů bdí stejný software SignalVu ®, přičemž za přispění bezmála třiceti rozšiřujících balíčků pokryjeme nejen prostor pro modulace a pulzní signály, spolu s jejich analýzou, ale také rozhraní Bluetooth 5 nebo např. práci v komerčně využívaných oblastech bezdrátové komunikace. A jen tak přejít bychom rozhodně neměli ani předběžné testování shody ve smyslu EMI/EMC, které nemusí být složité a už vůbec ne časově náročné, přesně jak jsme o tom psali v letošním třetím čísle časopisu [3].

Další na řadě: řada číslo šest

Nejsou každoroční nové série osciloskopů už příliš? Náš výrobce si to nemyslí. Jinak by totiž v červenci nepředstavil osciloskopy MSO s pořadovým číslem šest, určené pro práci se smíšenými signály [4]. Měřicí technika střední třídy z obr. 4 tak nyní může pracovat až do 8 GHz a ještě k tomu souběžně a pro všechny čtyři analogové kanály, zajistí rychlost vzorkování 25 GS/s. Šířku pásma si volíme od 1 GHz a jednoduše přes licence dále rozšiřujeme na 2,5–4–6 a konečně též i 8 GHz. K tomu si připočtěme záznamy v délce až 250 milionů bodů, vstupy typu FlexChannel®, 12bitové rozlišení A/D převodníku (v režimu vysokého rozlišení 16 bitů @ 200 MHz, ≤625 MS/s) a třeba i standardní záruku v délce 36 měsíců. Volitelně se pohybujeme též v prostředí operačního systému Windows 10.

Loňské modely „pětkové“ řady jsme na stránkách DPS Elektronika od A do Z chválili za celkový počet čtyř, šesti a především pak celých osmi analogových kanálů [5]. S takovou bohatou výbavou již sice počítat nemůžeme, nicméně výměnou si nepochybně polepšíme v otázce šířky pásma, která se v případě modelů MSO5x pohybovala od 350 MHz jen do 2 GHz, vzorkovací rychlosti – dříve 6,25 GS/s, nyní čtyřikrát více – a dvakrát tak delší může být i výsledný záznam.

Pokud se ale něco osvědčilo, není nutné to měnit. V tom případě znovu obdržíme intuitivní uživatelské rozhraní spolu s kapacitním multidotykovým HD panelem o úhlopříčce 15,6 palce z obr. 5 a k tomu flexibilní kanály s rekonfigurovatelnými vstupy, které např. za přispění logické sondy TLP058 v každém ze čtyř případů povýšíme o dalších osm číslicových kanálů. Po vynásobení jsme v rámci bezmála 13kilogramového zařízení vytvořili právě prostor až pro 32 logických vstupů, což ale ve srovnání s loňskou nabídkou představuje stále jen polovinu. A vracet se budeme ještě jednou. Zabírá vaše technika i tak spoustu místa? Bez displeje už nemusí, stejně jako v případě modelů páté řady MSO58 s koncovkou „LP“ – Low Profile. To pak osciloskopy měří na výšku jen 3,5 palce, osazujeme je nejlépe do stojanu (2U) a vše od listopadu 2017 využijeme např. při diagnostice strojů či automatizovaných testech [6].

TriMode: najednou a přece 3× jinak

Nové osciloskopy MSO šesté řady [7] by ve světě rychlých signálů nebo jindy zase čistého a precizně řízeného napájení pro obvody ASIC, FPGA apod. nezmohly nic bez náležitě vybavených sond. Výrobce v novinkách pamatuje i na ně [4] a představuje řadu nových špičkových modelů, které výsledky dosahované s touto novou měřicí technikou rozhodně neohrozí. Série TDP7700 [8], zachycená na obr. 6, pokrývá nejen trojí šířku pásma 4, 6 či 8 GHz, ale poplatně svému chráněnému pojmenování TriMode™ pak především práci s jednoduchými – vztaženými oproti zemi, rozdílovými a také souhlasnými signály, které při analýze na vysokorychlostních sběrnicích prozkoumáme bez nutnosti přesunout nebo snad i vyměnit sondu.

Zmíněná výbava staví na technologii konektorů TekFlex™ přesunujících aktivní zesilovače – buffery − až na samotnou špičku celého systému, tedy pouhé milimetry od fyzického vstupu. Nemusíme tak pouze minimalizovat ztráty, vliv parazitních kapacit či nežádoucí rušení, ale budeme rovněž schopni omezit mechanické namáhání tenkých vývodů a ještě přitom podpoříme nejeden způsob připojení k testovanému systému, a to včetně pájení. Ilustrační fotografii přináší obr. 7. Řady aktivních, jednoduchých a také rozdílových sond Tektronix posílí též varianty TAP4000 a TDP4000, nyní s podporou pásma až do 4 GHz.

Tři zdroje, tři kanály, trojí rozhraní

Novým SMU SourceMeter od Keithley jsme věnovali samostatný článek v minulém čísle [9]. Tentokrát se cestou přes obr. 8 podíváme mezi další letní novinky – nízkošumové napájecí zdroje řady 2230G se třemi oddělenými, nezávislými a samostatně programovatelnými kanály a možností vzdáleného snímání pro každý z nich [10]. A aby to nebylo zase tak jednoduché, modely dostáváme rovnou tři. Základní rozdíl naštěstí plyne hned z označení. Modely 2230G-30-3 zajistí celkem 195 W a budou k tomu potřebovat dva kanály 30 V, 3 A a ještě jeden v podobě 5 V, 3 A. Varianty 2230G-30-6, resp. 2230G-60-3, pak vše povýší až na 375 W. Výkon třetího kanálu se nezměnil, uvažujeme jen 2× 30 V a 6 A nebo 2× 60 V spolu s 3 A. Provozní informace týkající se každého výstupu přístroje souběžně zobrazují na čelním panelu a bránit se nebudou ani vzájemné kombinaci pro dosažení ještě vyšších proudů či napětí.

Aby trojnásobné zdroje snížily vliv rušení na testované zařízení a také negativně neovlivňovaly další citlivé přístroje okolo, vystavěly svůj návrh lineárně s cílem dosáhnout zvlnění a šumu pod úrovní 1 mV RMS. Nastavení a dohled nad výstupním napětím se odehrává se základní přesností 0,03 % a rozlišením 1 mV. Monitorování zatěžovacího proudu pak provází výchozí přesnost 0,1 % spolu s rozlišením 1 mA. A číslo tři uvidíme u napájecích zdrojů Keithley řady 2230G [11] také v počtu standardních rozhraní – od USB přes GPIB až po RS-232.

Je toho víc

Prázdniny mohou být ve znamení „okurkové sezóny“, ale také jedné novinky servírované za druhou. Podobně jako ve společnosti Tektronix, což ostatně dokládáme i tímto článkem. Ve výčtu bychom rádi pokračovali, ale to již necháme na webové stránky DPS, kde si přečtete více o hloubkové analýze do 26,5 GHz (RSA7100A) a třeba též dekódování protokolu SPMI – jak jinak než ve spojení s osciloskopy MSO páté a šesté řady [12].