Analisi di bus seriali per il mercato globale

OSCILLOSCOPI –

La nuova serie di oscilloscopi HMO di Hameg, con larghezza di banda da 70 a 200 MHz, è ancora più compatta e si propone come il riferimento nella categoria degli strumenti a basso costo.

L'uso intensivo dei sistemi embedded è iniziato molti anni fa, e oggi ben pochi segmenti del mercato dell'elettronica possono farne a meno. Seguendo questo trend, gli acquirenti di oscilloscopi focalizzano il proprio interesse richiedendo appropriate funzioni di misura. Come è ben noto nel prezzo di acquisto di un oscilloscopio è ancora significativamente determinante la banda passante. Va però detto, comunque, che né le funzioni Mixed Signal né l'analisi di bus seriali e paralleli in sistemi embedded richiedono larghezze di banda di diverse centinaia di MHz. La serie di oscilloscopi HMO da 250 e 350 MHz, introdotta nel 2009, si è già imposta come un nuovo standard, grazie alle numerose funzioni e applicazioni. Sull'onda di questo successo, Hameg ha progettato una nuova serie di oscilloscopi con larghezze di banda di 70, 100, 150 e 200 MHz, basati sullo stesso modello, ma ancora più compatti per soddisfare le esigenze del vasto mercato a un prezzo competitivo.

Compatti, potenti e versatili
Nonostante i loro 14 cm di profondità gli strumenti sono provvisti del medesimo display Vga da 16,5 cm con retroilluminazione a Led e angolo di visualizzazione ampio. La visualizzazione da particolare enfasi al segnale, e l'uso di un ridotto menù permette una comoda operatività e la visualizzazione di 12 divisioni orizzontali. Questi nuovi strumenti, introdotti sul mercato come MSO Ready, consentono una facile visualizzazione con più di 10 segnali, con la possibilità di ampliamento tramite la prestazione “VirtualScreens”. L'estensione virtuale a 20 divisioni verticali permette di operare simultaneamente su molti segnali, senza la necessità di accendere o spegnere frequentemente i canali per mantenerne la traccia. In aggiunta, le funzioni di uso frequente possono essere facilmente attivate con la semplice pressione di un tasto: tra queste ci sono la funzione Zoom, Fft, XY, QuickView (permette la misura fino a 11 parametri di un segnale), misure automatiche e con cursori e funzioni matematiche. In questo modo la profondità dei menù resta ridotta, assicurando una semplice operatività. Inoltre le funzioni di trigger possono essere facilmente selezionate mediante tasti dedicati, che ne definiscono sorgente, modalità e condizione.

Imbattibile per profondità di memoria e sensibilità
Nella valutazione di un oscilloscopio le caratteristiche hardware sono di fondamentale importanza. Tutti gli oscilloscopi della nuova serie HMO dispongono di una frequenza di campionamento di 1 GS/s e una profondità di memoria di 1 Mpt per canale; entrambi i valori possono essere raddoppiati a 2 GS/s e 2 Mpt mettendo in cascata i canali. Questa alta frequenza di campionamento (in tempo reale) sommata all'elevata profondità di memoria assicura una corretta acquisizione del segnale, cosa sicuramente non comune in prodotti di questa categoria di prezzo. Spesso gli acquirenti commettono l'errore di risparmiare sulla profondità di memoria oppure non prestano attenzione alle specifiche tecniche dello strumento. È importante verificare attentamente le caratteristiche tecniche di un oscilloscopio digitale, poiché non sempre frequenza di campionamento e profondità di memoria sono chiaramente specificate. L'effettiva frequenza di campionamento dipende dalle dimensioni della memoria e dalla base dei tempi selezionata e può essere calcolata secondo la formula: effettiva frequenza di campionamento = profondità di memoria / base dei tempi. In pratica, la serie HMO mantiene la sua massima frequenza di campionamento fino a 1ms di base dei tempi, che è due decadi migliore di quanto offrono i prodotti della concorrenza. Molte applicazioni, come la misura del ripple residuo su tensioni di alimentazione, richiedono un'alta sensibilità. La nuova serie HMO offre come tutti gli oscilloscopi Hameg 1mV/div. Il costoso stadio di ingresso analogico ad alte prestazioni, progettato meticolosamente, consente livelli estremamente bassi di rumore, mentre i convertitori A/D presentano un rumore intrinseco inferiore a 0,5mV! Nessuno strumento concorrente della medesima categoria fornisce prestazioni di questo livello. Nella figura che segue l'HMO724 viene confrontato con due strumenti di altre marche, settati allo stesso modo. Dal momento che i due concorrenti hanno solo 2mV/div. come sensibilità massima, anche l'Hameg viene settato al medesimo valore: come appare chiaramente, l'HMO presenta un rumore che è quattro volte più basso. Il basso rumore intrinseco assieme alla potente funzione Fft con più di 65.000 punti apre decisamente nuove possibilità nel dominio della frequenza. Nel progetto di circuiti, la sorgente di una interferenza è una informazione di grande importanza. La misura del ripple residuo è un esempio che mostra che l'HMO può veramente visualizzare segnali che gli strumenti concorrenti non sono in grado di visualizzare. Le ragioni sono la carenza di sensibilità e di numero di punti Fft, che è una misura diretta della risoluzione dell'asse delle frequenze. In aggiunta, può essere attivato l'averaging nel dominio delle frequenze che minimizza ulteriormente il rumore, in modo da far emergere le frequenze interferenti. La funzione Peak Search derivata dall'analisi spettrale, è unica: premendo il tasto, il cursore viene spostato da un picco all'altro mentre frequenza e ampiezza vengono semplicemente visualizzate.

Funzioni di analisi di alto livello
È possibile anche analizzare segnali memorizzati, funzione unica in questa categoria di strumenti, con l'ausilio di estese funzioni matematiche. Sono disponibili 5 set di formule, ciascuna delle quali comprende fino a 5 equazioni. Il risultato di una equazione può essere usato come operando in un nuovo calcolo, per realizzare funzioni concatenate. L'esempio più semplice (e più usato) è il calcolo della energia con semiconduttori di potenza. Corrente e tensione sono misurate e memorizzate, entrambe sono moltiplicate tra loro, integrando poi il risultato. In totale, sono disponibili 19 funzioni matematiche, che includono IIR, filtri di tipo passa basso e passa alto. Tutti gli strumenti HMO offrono un test integrato a maschera per misure a lungo termine, e le maschere possono essere costruite con estrema facilità. Se i limiti vengono superati, è possibile selezionare diverse azioni, come ad esempio la cattura dello schermo, ogni volta che accade l'evento. Durante l'esecuzione di questo test, ogni superamento di limite risulterà documentato. Ciò significa che è possibile risalire, dalla durata totale e dal numero di test, come pure dal modo e dal momento in cui si è verificato il guasto, alla causa che lo ha generato.

Mso-Ready e protocolli seriali compresi
Tutti gli oscilloscopi della serie HMO sono Mso Ready. Acquistando una sonda logica attiva HO3508 è possibile acquisire fino a 8 segnali digitali, con campionamento di 1GS/s e 1 Mpt di memoria. Il software necessario per combinare questi canali digitali con bus paralleli, e la loro relativa decodifica, è già integrato nello strumento. La sonda logica non è legata al numero di serie di uno specifico strumento, pertanto se in un laboratorio vi sono per esempio 5 oscilloscopi, e solo saltuariamente è richiesta la funzionalità Mso, è sufficiente collegare l'HO3508 ad uno qualsiasi degli HMO per poter essere immediatamente operativi. In aggiunta ai segnali paralleli, nei sistemi embedded sono presenti anche protocolli seriali per gestire, ad esempio, sensori, tastiere o display. Per la serie HMO ci sono 2 opzioni software disponibili che permettono trigger e decodifica con supporto hardware di protocolli I2C, Spi e Uart/RS-232. L'opzione HOO10 permette l'analisi di due protocolli seriali contemporaneamente, anche dello stesso tipo se necessario, tramite ingressi analogici o digitali. L'opzione HOO11 permette la decodifica di uno dei 3 protocolli seriali nel pacchetto tramite gli ingressi analogici. Nel caso di Spi con 3 segnali gli strumenti a due canali utilizzano l'ingresso posteriore di trigger esterno per la funzione chip select. Le funzionalità aggiuntive del HOO10 possono essere integrate in ogni momento. Come standard, tutti i nuovi strumenti sono provvisti di una sorgente di segnale interna che fornisce un segnale a onda quadra, un segnale a 4 bit in parallelo come protocolli I2C, Spi o Uart. Un'altra caratteristica unica della nuova serie HMO è il Prova Componenti interno che permette, come in un tracciacurve, di visualizzare le curve caratteristiche V-I di componenti come resistenze, condensatori o semiconduttori. In attività di service la possibilità di verificare determinati punti all'interno di un circuito completo (non alimentato) e di vedere le caratteristiche V-I paragonandole a quelle di un circuito funzionante è altamente apprezzato e permette una veloce localizzazione dei guasti. La nuova serie HMO offre con la sua larghezza di banda da 70 a 200 Mhz un ineguagliabile mix di caratteristiche tecniche: 1 Mpt di memoria per canale, fino a 2 GS/s di frequenza di campionamento, rumore estremamente basso, display Vga chiaro e luminoso con VirtualScreen, uscita per monitor Dvi esterno, Fft con 65.000 punti con ricerca del picco, funzioni matematiche compresi filtri digitali e standard test a maschera.

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