Osm kanálů nestačí. Osciloskopy DLM5000HD k nim přidají další čtyři bity

Tři tisíce, čtyři tisíce, pět tisíc. Mohla by společnost Yokogawa Test & Measurement přijít po letech v řadách svých osciloskopů pro práci se smíšenými signály s něčím novým? A použije k tomu označení šest tisíc? Pravda je taková, že novinky zde skutečně máme a změny budou samozřejmě vidět, ovšem série 5000 zůstává nakonec stejná. Dostala však novou koncovku: HD.

Výkonová elektronika, výkonné osciloskopy

Napájení, výkonová elektronika v automobilovém průmyslu na bázi karbidu křemíku (SiC), motory, řídicí jednotky, ale i spousta dalších moderních aplikací – zde všude mohou nyní vývojáři těžit z aktuálně představených osciloskopů značky Yokogawa v řadách DLM5000HD. Výrobce se jimi pochlubil v polovině letních prázdnin [1]. Jak už plyne ze samotného pojmenování „High Definition“, máme nyní co do činění s rostoucím, dvanáctibitovým vertikálním rozlišením, což oproti stávající sérii přístrojů DLM5000 představuje při pozorování průběhů rovnou 16násobně lepší výsledky.

Obr. 1  Nové osciloskopy Yokogawa řady DLM5000HD přichází se dvěma osmikanálovými modely (500MHz DLM5058HD a 350MHz DLM5038HD) doplněnými o dvojici čtyřkanálových verzí (500MHz DLM5054HD společně s 350MHz DLM5034HD). Dotykový panel bude mít úhlopříčku 12,1 palce [1]

Takové zlepšení doceníme např. během vývoje střídačů nové generace, kdy lze u vysokorychlostních signálů bedlivě sledovat i jinak nepatrné změny a odhalit přitom situace, které mohou zapříčinit nečekané anomálie. Pro pořádek jen doplníme, že osmikanálové osciloskopy pro práci se smíšenými signály Yokogawa řady DLM4000 výrobce představil v roce 2012 a jejich nástupce, sérii DLM5000, o dalších osm let později – na stránkách časopisu DPS Elektronika od A do Z jsme tenkrát psali v [2]. Aktuální nabídka výrobce jinak v této oblasti, hned vedle přístrojů řady DLM5000 a nových DLM5000HD, zahrnuje už „jen“ přístroje série DLM3000 – na našem webu viz také [3].

Obr. 2  Z pohledu rozhraní na nás čeká externí spouštění, výstup Go / No-Go, USB, ethernet, video výstup (RGB), vývody pro zajištění synchronního provozu (DLMsync), napájení sond a také GPIB. Logické vstupy, včetně jejich dalšího rozšiřování, vyřešíte přímo na čelním panelu [4]

Odhalte každý detail

Novinky, a mají být dohromady hned čtyři, se tedy pasují do role výkonnějších verzí modelů řady DLM5000. Vedle ještě preciznější analýzy navíc přichází s funkcemi, které zlepšují možnosti využití a usnadňují rovněž nastavení měřicího přístroje. Kromě samotného rozlišení na vertikální ose, tedy 8 bitů, resp. 12 v režimu s vysokým rozlišením, vs. 12 bitů a ještě o čtyři více v módu Hi-res, tu samozřejmě máme i velikost paměti, která se vyšplhala z původních pěti set miliónů bodů až na jednu miliardu. V kolonce „history waveforms“ byl počet 100 000 u osciloskopů DLM5000HD vystřídán dvojnásobkem a změn doznala i podpora standardu IEEE 1588, pokud jde o dostupnost funkce Master. S odkazem na obr. 3 jde o to, že novinku lze pro účely časově synchronizovaného měření dle definic IEEE 1588 nastavit jako jednotku Master. Díky tomu pak vzájemně spojíme měřicí přístroje v síti LAN bez potřeby nějaké speciální kabeláže nebo i složitého nastavování a vše může začít. Pohodlně a především synchronně. Veškerá změřená data či výsledky lze přitom souhrnně analyzovat na stejné časové ose.

Za zmínku stojí rovněž funkce automatického nastavení optimálního bitového toku, včetně prahové úrovně, při analyzování sériové sběrnice, kterou lze nyní rovněž použít ve spojení s dříve zachycenými průběhy. Zmíněný „auto-setup“ se tak uplatní i v případě nízkofrekvenčních signálů, čímž výrobce dále pomáhá zlepšit efektivitu vývoje a také zhodnocení činnosti sběrnic nasazovaných třeba ve vozidlech.

Obr. 3  K otázce časově synchronizovaného měření dle IEEE 1588 a funkce Master [4]

16 analogových kanálů? Jednoduše

Z pohledu dostupných logických vstupů, příp. i jejich dalšího rozšiřování, maximální vzorkovací rychlosti 2,5 GS/s, analogových vstupů se čtyřmi, příp. též osmi kanály nebo i šířek pásma 350, resp. 500 MHz se prakticky nic nezměnilo a možné kombinace jsou opět jasně dané. Co když ale bude zapotřebí souběžně sledovat dění na ještě větším počtu analogových vstupů? Výrobce nezapomíná ani na takovou možnost, která však přichází v úvahu i pro nižší varianty osciloskopů řady DLM5000, tedy bez přípony HD.

Jak můžeme ostatně vidět i na obr. 4, když měřicí technice „dojdou“ kanály, bude při práci na jednoduchém střídači nutné zopakovat příslušné testy, a to i několikrát. Jak ale můžeme skloňovat nějakou komplexní analýzu, když nedokážeme najednou podchytit všechno potřebné? Osciloskopy řady DLM5000(HD) sice v jednu chvíli zvládají až osm kanálů, ovšem při vzájemném provázání dvou přístrojů jich v analogové rovině, synchronně a při jediném testu, efektivně zpracujeme klidně jednou tolik. Zkrátka ale nepřijdou ani čtyřkanálové modely. Matematika bude zase jednoduchá: 8 + 4 dává dvanáct vstupů, zatímco 4 + 4 nám dále zajišťuje možných osm kanálů. Výrobce v těchto případech počítá s volbami /SY či /SYN a speciálním kabelem. Mezi osciloskopy DLM5000 a DLM5000HD však tuto vzájemnou funkci DLMsync vylučuje [4].

Obr. 4  V případě rostoucích požadavků na počet analogových vstupů se můžete spolehnout na speciální funkci DLMSync. Šestnáct přesně a zejména souběžně sledovaných kanálů dává smysl nejen v číslicové rovině [4]

Odkazy:

[1] Tisková zpráva, https://tmi.yokogawa.com/news/press-releases/2023/yokogawa-test-measurement-releases-dlm5000hd-series-high-definition-oscilloscopes/

[2] MSO řady DLM5000. Osm kanálů je pouze začátek, https://www.dps-az.cz/clanky/id:77528/mso-rady-dlm5000-osm-kanalu-je-pouze-zacatek

[3] MSO DLM3000 na cestě výš. Směrem k uživateli, https://www.dps-az.cz/zpravy/id:57859/mso-dlm3000-na-ceste-vys-smerem-k-uzivateli

[4] Osciloskopy řady DLM5000HD, https://tmi.yokogawa.com/solutions/products/oscilloscopes/digital-and-mixed-signal-oscilloscopes/dlm5000hd-series-mixed-signal-oscilloscope/