Signal Integrity in primo piano

OSCILLOSCOPI –

L’oscilloscopio RTO di Rohde & Schwarz riporta in primo piano la precisione delle misure e un hardware senza compromessi.

A un anno dalla sua introduzione, l'oscilloscopio RTO di Rohde & Schwarz si è già affermato come il riferimento in termini di Signal Integrity. Le sue caratteristiche innovative, quali l'elevato numero di bit effettivi, il rumore dello stadio d'ingresso minore di 150 uV, il mantenimento della banda passante anche alla massima sensibilità 1mV/div e il trigger rate di 1 milione di forme d'onda al secondo continuative, ne fanno un strumento di misura prezioso per ogni progettista. Queste caratteristiche sono state ottenute grazie all'innovativo design che per semplicità si può dividere in tre parti fondamentali: front-end, Adc (Analogic-Digital Converter) e Asic. La qualità di un front-end di un oscilloscopio ne determina il rumore di fondo, ed è la somma delle caratteristiche di rumore dell'amplificatore d'ingresso a guadagno variabile dell'Adc e del layout della scheda di acquisizione. Grazie alla decennale esperienza di Rohde & Schwarz nella costruzione di strumenti Rf e microonde, si è potuto realizzare un front-end con caratteristiche significative. Una caratteristica determinante del front-end è data dalla sensibilità dell'amplificatore d'ingresso. Lo standard di mercato, fino ad oggi consolidato, era quello di garantire le caratteristiche di banda passante fino a 10 mV/div, al di sotto di tale valore, da 1 mV/div a 9.99 mV/div, la banda passante garantita era inferiore a quella nominale (solitamente dai 100 MHz ai 500 MHz). Questo comporta una difficoltà oggettiva nella misura di segnali relativamente piccoli e con fronti di salita ripidi oppure a frequenze elevate. Il design innovativo del nuovo amplificatore Rohde & Schwarz installato negli oscilloscopi della famiglia RTO permette che le caratteristiche di banda passante dello strumento vengano mantenute per ogni valore di attenuazione della scala verticale.Parte fondamentale di un oscilloscopio digitale è sicuramente il convertitore analogico digitale, la cui misura di qualità è data dal numero di bit effettivi o Enob (Effective number of bit). L'oscilloscopio Rohde & Schwarz RTO con un Enob di 7,2 setta un nuovo parametro di qualità per i convertitori a larga banda che solitamente si attestava vicino a un Enob pari a 5,5. Per raggiungere questi livelli di qualità è stato realizzato un Adc a 10 GS/s monolitico e single-core evitando le distorsioni dovute dall'interallacciamento di più Adca frequenza inferiore, anche se realizzati su single package.

Acquisizione e trigger
La parte probabilmente più innovativa del progetto dell'RTO è quella di acquisizione e trigger del segnale. Un oscilloscopio digitale convenzionale acquisisce un segnale in due fasi successive. Prima il segnale viene campionato e immagazzinato in memoria per un determinato periodo di tempo. In una seconda fase i campioni vengono processati e visualizzati. Durante questo periodo l'oscilloscopio è “cieco” rispetto al segnale d'ingresso. Quando gli oscilloscopi convenzionali lavorano alla massima velocità di campionamento rimangono “ciechi” per il 99,5% del tempo di acquisizione complessivo. L'oscilloscopio RTO acquisisce in modo continuativo il segnale fino a 1.000.000 di volte al secondo, minimizzando i tempi morti fra due acquisizioni successive permettendo ai progettisti di scoprire in modo semplice e rapido anche anomalie che si presentano sporadicamente. Un'altra conseguenza dell'elaborazione dei dati con un hardware dedicato è quella di aver ottenuto il primo trigger in tempo reale. Questa architettura innovativa consente inoltre di incrementare la sensibilità del trigger fino a 0,1 divisioni, diminuire il jitter del trigger e implementare nuove e innovative funzioni quali il trigger su combinazioni matematiche del segnale. L'aggiunta di 16 canali digitali ad elevate prestazioni rendono questo strumento ancora più versatile e potente per tutte le applicazioni dove è necessario misurare segnali misti oppure bus seriali o paralleli.

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