Los primeros osciloscopios multi-dominio del mundo que combinan las funcionalidades de un osciloscopio de canales mixtos y un analizador de espectro en un solo instrumento, consiguiendo ver simultáneamente señales analógicas, digitales y de RF correlacionadas en el dominio del tiempo

 

BEAVERTON, Oregón, 30 de agosto de 2011 - Tektronix, líder mundial en la fabricación de osciloscopios, ha presentado hoy los primeros osciloscopios multi-dominio (MDO) del mundo que ofrecen las funcionalidades de un osciloscopio y un analizador de espectro en un solo instrumento. La nueva serie MDO4000 proporcionará a los ingenieros la capacidad exclusiva de capturar señales analógicas, digitales y de RF correlacionadas en el dominio del tiempo para obtener una vista completa del sistema, ayudando a resolver rápidamente los problemas complicados de diseño.

Más del 60 por ciento de los usuarios de osciloscopios utilizan también un analizador de espectro para solucionar los problemas de diseño en sistemas embebidos dotados de funcionalidad inalámbrica integrada, lo cual requiere trabajar en los dominios del tiempo y de la frecuencia. Tradicionalmente, un ingeniero estaba especializado en señales mixtas/digitales o en señales de RF. Pero actualmente, al ser la tecnología inalámbrica cada vez más común, los ingenieros de diseño deben trabajar a menudo en ambos campos. Los osciloscopios de la serie MDO4000 integran por primera vez la funcionalidad de un analizador de espectro para ofrecer un conjunto exclusivo de herramientas que permitirá ahorrar días o incluso semanas del tiempo dedicado a la depuración.

“Creemos que los osciloscopios de la serie MDO4000 son los productos más revolucionarios que se han incorporado al mercado de los osciloscopios en los últimos 20 años, rompiendo por primera vez la barrera entre los dominios del tiempo y de la frecuencia", dijo Roy Siegel, director general de osciloscopios en Tektronix. "Fundamentalmente cambia todo lo referente a la depuración de diseños que incluyen una parte de RF, que es donde actualmente hay una necesidad real de correlacionar los eventos en el dominio de la frecuencia con los fenómenos en el dominio del tiempo que los ha causado. Así como los osciloscopios de señales mixtas (MSO) son el estándar para las pruebas de diseños embebidos, esperamos que los MDO se conviertan en el nuevo estándar para los diseños que incluyen cada vez más capacidades de RF".

«La complejidad de los problemas de depuración de los sistemas inalámbricos modernos en combinación con la carencia de equipos diseñados para estas tareas, nos han obligado a pasar muchas horas centrados en la configuración de las pruebas más que en los problemas del diseño en sí," dijo Ward Ramsdell, Ingeniero Eléctrico y propietario de Ingeniería de prototipos. "Basados en nuestro uso temprano de la serie MDO, creemos que estos osciloscopios nos ayudarán a ofrecer nuestros diseños a los clientes más rápido que nunca antes y con un proceso de verificación más exhaustivo de la funcionalidad del sistema. Esto es así porque, por primera vez somos capaces de visualizar simultáneamente múltiples puntos de vista de un diseño pudiendo examinar los aspectos analógicos, digitales y de radiofrecuencia del funcionamiento del sistema, lo que nos permite rastrear rápidamente los problemas de diseño y comprender mejor las prestaciones reales del sistema a un alto nivel. Los osciloscopios MDO significan un cambio fundamental en el paisaje de los equipos de pruebas y mejorarán absolutamente nuestra metodología de trabajo."

Ventajas de los osciloscopios multi-dominio

Gracias a la serie MDO4000, los ingenieros pueden reemplazar un osciloscopio y un analizador de espectro por un solo instrumento. Esto les permite seguir utilizando su herramienta preferida, el osciloscopio, para trabajar en el dominio de la frecuencia en lugar de tener que encontrar y aprender de nuevo a manejar un analizador de espectro.

Y además, la serie MDO4000 va más allá de la funcionalidad típica del analizador de espectro, permitiendo a los usuarios capturar señales analógicas, digitales y de RF con correlación en el tiempo utilizando hasta 4 canales analógicos, 16 canales digitales y 1 canal de RF. El rango de frecuencia del canal de entrada de RF se extiende hasta 6 GHz y proporciona un ancho de banda de captura ≥1 GHz a todas las frecuencias, unas 100 veces más ancho de banda que los analizadores de espectro típicos. Los usuarios pueden incluso ver hasta 4 buses serie/paralelo descodificados de una sola vez en la misma pantalla. Debido a esta correlación temporal entre dominios, los ingenieros pueden hacer ahora medidas precisas de tiempo para entender los retrasos y las latencias entre los eventos de control/mando en sus diseños y los cambios en el espectro de radiofrecuencia. Por ejemplo, ahora son tareas sencillas, visualizar el espectro cuando arranca un VCO/PLL o medir las características de la transición de un salto de frecuencia de una señal de RF. Y también por ejemplo, la búsqueda de una fuente intermitente, como el ruido EMI dependiente del estado de un dispositivo, nunca ha sido más fácil gracias a la capacidad de los MDO4000s para proporcionar una vista completa del sistema con correlación temporal entre ambos dominios, algo que es simplemente imposible con los equipos de prueba actuales.

Hay otra primicia en la industria, el MDO4000 permite a los diseñadores ver el espectro de radiofrecuencia de la señal en cualquier punto en el tiempo dentro de una larga adquisición para ver cómo cambia el espectro en el tiempo o con el estado del dispositivo. Simplemente moviendo el único y pendiente de patente “Tiempo de espectro” (Spectrum Time), que es una especie de cursor sobre una barra horizontal y que puede desplazarse a través de la adquisición en el dominio de tiempo, los diseñadores pueden ver el espectro de radiofrecuencia para cualquier momento de su adquisición y al mismo tiempo ver a sus señales analógicas, digitales y/o buses descodificados en el mismo punto en el tiempo.

Del mismo modo, las trazas de RF en el dominio del tiempo se utilizan para mostrar cómo cambian la amplitud, la frecuencia o la fase de la señal de entrada RF en relación con el tiempo. Esto hace que sean fáciles de caracterizar las transiciones de saltos de frecuencia, los tiempos de establecimiento y la temporización de los eventos de RF en relación con otros componentes y actividades del sistema. Las trazas de RF en el dominio del tiempo se muestran en la misma ventana junto con las formas de onda analógicas, digitales y de buses serie/paralelo descodificados, proporcionando información instantánea sobre el funcionamiento del dispositivo.

Además del disparo estándar por nivel de potencia de RF, hay un módulo opcional (MDO4TRIG) que permite otros tipos de disparo para usar el nivel de potencia de RF como fuente, permitiendo a los usuarios aislar aún más los eventos de interés de las señales de RF. Los usuarios pueden realizar disparos especificando la duración de los pulsos de RF o disparar solo sobre los pulsos de RF de una determinada amplitud o incluso incluir la entrada de RF en un patrón lógico definido, junto con otras entradas correspondientes a los canales analógicos y digitales. Esta habilidad para disparar sobre cualquier cosa que le interese al usuario, ya sean señales analógicas, digitales, de radio o alguna combinación de las mismas, representa otra primicia en el mercado para la serie MDO4000.

Entre los ejemplos de aplicación para la serie MDO se incluyen los siguientes:

  1. 1) Depuración de los módulos inalámbricos comunes integrados en los diseños para frecuencias por debajo de 6 GHz (WLAN, Bluetooth, Zigbee, etc).
  2. 2) Depuración de las comunicaciones inalámbricas moduladas en amplitud, frecuencia o fase.
  3. 3) Análisis de banda ancha de transceptores de doble banda. Por ejemplo, la captura de dos Zigbee a 900 MHz y Bluetooth a 2.4 GHz en una sola adquisición.
  1. 1) Observación de los cambios del espectro a lo largo del tiempo durante la activación de un VCO/PLL.
  2. 2) Medición fácil del tiempo de estabilización al activar o desactivar las señales de RF.
  3. 3) Determinación fácil de las latencias desde que tienen lugar las señales de la lógica de control o de los comandos de los buses serie hasta que ocurren los cambios en las señales de RF.
  1. 1) Análisis de la causa raíz de las emisiones radiadas o acopladas.
  2. 2) Medida de los efectos de la fuente de alimentación conmutada en el resto del sistema.
  3. 3) La correlación con las señales en el dominio del tiempo permite el análisis de la causa raíz de las fuentes de ruido espurias.

Además de la primicia de sus capacidades multi-dominio en el mercado, la serie MDO4000 ofrece todas las potentes herramientas de los osciloscopios de señales mixtas MSO4000B en combinación con las características de un analizador de espectro general. La serie MSO4000B ofrece un sólido conjunto de características para acelerar cada etapa de la depuración de los diseños, desde la rapidez en descubrir una anomalía y capturarla, a la búsqueda de eventos en los registros de las formas de onda y el análisis de las características y comportamiento del dispositivo

La historia del inventor

Este notable avance en la tecnología del osciloscopio es el resultado de la investigación mantenida durante muchos años y el esfuerzo de desarrollo de Tektronix para superar los obstáculos inherentes a la integración de los dominios del tiempo y de la frecuencia en un solo instrumento. En el transcurso del desarrollo, Tektronix ha solicitado 26 patentes que están pendientes de aprobación. Para obtener más información, vea este vídeo sobre la fabricación de la serie MDO4000 y el libro blanco de soporte.