Hurtig elektronik stiller nye krav til oscilloskoper

Mobiludviklere og udviklere af digital elektronik kræver stadigt højere båndbredder af oscilloskoper. Avancerede triggerfunktioner er også efterspurgt.

Af Eskil Sørensen redaktion@ing.dk, fredag 24. apr 2009 kl. 00:45

Oscilloskoperne, udviklernes vindue ind i elektronikken, oplever en hastig udvikling mod højere båndbredde, højere samplingshastighed og større hukommelse.

Ud over oscilloskopernes basale funktion, at vise spænding over tid, prøver de etablerede mærker at overgå hinanden i nye triggerfunktioner, så skoperne bliver endnu skarpere og hurtigere til at opdage mønstre og fejlmønstre i elektronikkens funktion.

En anden meget efterspurgt feature er dekodning af protokoller, for eksempel SPI- eller I2C-protokollen. Med andre ord kan oscilloskoperne oversætte 1-taller og nuller tilhørende en række protokoller til læsbar tekst.

Selv om de store sællerter findes i midtersegmentet af oscilloskoper op til omkring 1 GHz, så er der også et betydende salg i Danmark af de kraftigste oscilloskoper med båndbredde op til 20 GHz.

De kraftigste skoper bruges til digitale designs, for eksempel radarsystemer og udvikling af mobiltelefoner.

Elektronikken i de brancher bliver stadigt hurtigere, og derfor kræves oscilloskoper med øget båndbredde. Der er tale om oscilloskoper, der koster fra 300.000 kroner og op over en million kroner. Disse avancerede oscilloskoper kræver tilsvarende avancerede prober til at 'føle' på elektronikken.

»Der sker en stor udvikling af prober, fordi den høje båndbredde stiller større krav. Man lodder oftest den slags prober på elektronikken for at få kortest mulig signalvej. Bare 2-3 millimeter tilledning kan forstyrre et signal. De mest avancerede prober koster 70-80.000 kroner for en 20 GHz-probe. Det er oftest differentielle prober man bruger,« fortæller produktchef Birger Frantzen, Nortelco, som forhandler Tektronix oscilloskoper i Danmark. Tektronix er et af de store oscilloskop-fabrikater.

Forsigtighed

For de mere gængse oscilloskoper mærker branchen en reaktion på den økonomiske krise. Virksomhederne er begyndt at købe forsigtigt ind. Nogle har helt lukket for nyindkøb.

»Mens mange firmaer før krisen købte oscilloskoper med 1-2 GHz båndbredde, så køber de nu kun 500 MHz. De tænker ikke så meget i fremtidssikring af skoperne som tidligere. Det handler om at skaffe sig det strengt nødvendige,« fortæller produktchef for oscilloskoper, Niels Brix fra Metric Industrial, som forhandler LeCroy-oscilloskoper, et andet af de veletablerede mærker.

For en del oscilloskoper vil det dog ikke være noget problem, at man har sigtet for lavt i første omgang. De kan nemlig opgraderes efterfølgende til højere ydelser. Det gælder for eksempel Tektronix DPO7000 og DPO70000-serierne. Det koster dog noget mere end den oprindelige prisforskel.

En større indkøber af oscilloskoper i Danmark er Terma i Århus. Virksomheden bruger omkring 200 oscilloskoper. Hemming Hager fra Termas instrumentafdeling er en af de ansvarlige for indkøb.

»Vi går efter båndbredde, stabilitet og kvalitet af skoperne. Vi skal kunne tro på, at de virker også om nogle år, så vi vælger mærkevarer,« siger han.

»Når vi køber ind, så kigger vi på, hvad behovet er lige nu i huset, og så køber vi måske nummeret større for at være sikret ud i fremtiden.«

Pc-skoper

Ingen af udbyderne oplever stor efterspørgsel efter pc-oscilloskoper, altså løse enheder, som er afhængige af en computers regnekraft.

»Det er aldrig blevet til det helt store. Mange af vores kunder kunne aldrig drømme at bruge et pc-skop,« siger Niels Brix fra Metric Industrial.

Casper Olsen, Agilent, har heller ikke oplevet stor efterspørgsel, men han tror, at produkttypen er på vej fremad.

Mens skoperne altså ikke ser ud til at blive 'spist' af pc'er, så ser det modsatte ud til at være tilfældet.

De større oscilloskoper indeholder i dag en fuld computer ofte baseret på Windows XP og med USB- og ethernet-udgange.

Udviklingen fremover vil efter Birger Frantzens mening byde på endnu flere features, som drypper fra de dyre modeller ned i de mere gængse.

»Vi vil komme til at se faciliteter som 'advanced search and mark', som ellers kun kendes fra laboratoriemodeller i midrange og low-end oscilloskoper,« siger han.

Han regner også med, at vi vil se endnu højere båndbredder.

»Flaskehalsen ligger i analog-digital converterne, og jeg vil tro, at der forskes i bedre convertere, så vi vil se endnu højere båndbredder end 20 GHz i fremtiden,« siger han.

Nye modeller
Tektronix markedsfører sin nye DSA70000B-model på den hardwarebaserede mønstergenkendelse, som kan bruges til analyser af serielle signaler med hastigheder op mod 5 Gb/s. Instrumentet kan opgraderes fra 4 GHz helt op til 20 GHz og fejlsøge signaler med op til 12 Gb/s på hver af de fire kanaler, hvilket optimerer den til test af f.eks. PCI-Express 3, SATA 6 Gb/s, HDMI og Ethernet. www.tek.com

Agilent har sendt fire nye 100 MHz-modleler i InfiniiVision 7000-serien på markedet med to eller fire analoge kanaler og 16 digitale. Seriens modeller kommer i flere størrelser op til 1 GHz, og alle har en 12,1'' XGA LCD-skærm. Update-raten ligger på op mod 100.000 waveforms/s. www.agilent.com

Amerikanske LeCroy har introduceret nye WaveSurfer Xs-A og MXs-A digitale oscilloscoper med opdateret brugerinterface. Serien har 5 Mpts/ch hukommelse og LXI-kompatibilitet i båndbredder fra 200 MHz-1 GHz. 10,4'' touchscreen. www.lecroy.com