La necesidad de osciloscopios multicanal es particularmente evidente en la investigación y el desarrollo y en la supervisión de la producción. El uso de dispositivos puros para mesa de trabajo con funcionalidades convencionales no suele ser suficiente, y en las plantas industriales con procesos automatizados se suele preferir un diseño compacto de una unidad de montaje en bastidor debido al ahorro de espacio.

Además, un osciloscopio convencional de cuatro canales no es suficiente para satisfacer las exigencias de una amplia gama de aplicaciones o para una supervisión exhaustiva. Una alternativa sería utilizar varios osciloscopios de cuatro canales. Sin embargo, éstos tendrían que ser laboriosamente sincronizados con un software mayormente propietario, lo cual no es fácil de realizar debido a las limitaciones de los dispositivos, tales como una fluctuación demasiado alta. Además, el factor tiempo es un criterio decisivo, especialmente para los procesos automáticos, porque cuanto mayor es la complejidad del producto, más análisis se requieren, que idealmente deberían realizarse simultáneamente.

El diseño de la nueva serie de osciloscopios DS8000-R de Rigol es un medio montaje (1U) en rack de 19" . El dispositivo está basado en la serie MSO8000 con una velocidad de muestreo de 10 GSa/s. y una profundidad de memoria de 500 Mpts. Al igual que el MSO8000, el DS8204-R puede utilizar dos canales de hasta 2 GHz o cuatro canales de hasta 1 GHz y una velocidad de adquisición de señal de hasta 600.000 Wfms/s permite la adquisición de pulsos de error muy rápidos. La grabación y reproducción de la señal en tiempo real es posible con hasta 450.000 mediciones.

Un instrumento de la serie DS8000-R tiene cuatro entradas analógicas y un generador de funciones arbitrarias de 25 MHz. Una interfaz HDMI permite conectar un único dispositivo a un monitor y manejarlo con un ratón o teclado a través de las entradas USB. Como alternativa al monitor, el dispositivo también puede ser manejado desde un navegador web usando la función de Control Web (ver Figura 1).

Al igual que el MSO8000, esta serie se basa en la arquitectura UltraVision II y utiliza el chipset Phoenix, propiedad de Rigol, con dos ASIC que forman el acabado frontal analógico. Este osciloscopio ofrece una integración muy fácil en un armario rack debido a su diseño compacto y al kit rack que viene de serie. Un único módulo de cuatro canales para montaje en bastidor puede sincronizarse con los módulos de sincronización del DS-SYNC64 y con módulos adicionales y hasta un máximo de 512 canales (ver Figura 2 - una configuración multicanal). Esto es posible porque el jitter del disparador es <200 ps_efectivo. Todas las opciones y funciones, como el diagrama de ojo en tiempo real o el análisis de fluctuaciones, pueden realizarse de la misma manera que con la serie MSO8000. Esto significa que se pueden probar diferentes funciones con diferentes instrumentos.

Por ejemplo, se midió una transmisión de vídeo HDMI usando una configuración de ocho canales que consistía en dos DS8204-R. El primer DS8204-R se utilizó para realizar la medición utilizando un diagrama de ojo en tiempo real y el segundo dispositivo se utilizó para medir el comportamiento de fluctuación de la misma señal (ver Figura 3). Con un solo dispositivo, esta medición tendría que realizarse de forma consecutiva con diferentes ajustes del dispositivo, lo que significa que con una secuencia de prueba automática aquí, las mediciones respectivas sólo tienen que iniciarse para cada objeto de prueba sin cambiar los ajustes completos.

El histograma se utilizó para ambas pruebas. Con la medición del jitter, también se puede mostrar un gráfico de tendencia de la desviación del jitter. Con la medición de la frecuencia del gráfico de tendencia, se puede determinar la frecuencia del jitter. Con la información de la simetría del histograma y sus valores, así como el gráfico de tendencia y su frecuencia, se puede hacer una declaración cualitativa sobre el tipo de fluctuación para reducir al menos la causa. Al mismo tiempo, el diagrama del ojo en tiempo real determina las características del ojo, como el factor Q, que puede utilizarse como una afirmación sobre la tasa de error de bits [BER].

Otro ejemplo de una medición multicanal es la investigación de diferentes sistemas de bus en un sistema. La mayoría de las veces se utiliza el mismo reloj para diferentes buses en un circuito, lo que permite el disparo en el reloj. Esto permite decodificar hasta cuatro buses diferentes, como CAN, LIN, SPI, FlexRay. Se hace más difícil cuando se utilizan diferentes velocidades de datos y de reloj con diferentes sistemas de bus.

En la Figura 4, se analizaron en detalle tres sistemas de bus con una configuración de ocho canales. En este circuito, se utilizaron diferentes frecuencias de reloj para los respectivos buses. Los primeros cuatro canales se dispararon al reloj del bus SPI. Además, se utilizó el disparador de zona en el canal 1 (CAN High), que también disparó el canal 2 (CAN Low) al mismo tiempo. Las tres señales del bus podían entonces decodificarse en una sola medición. El CAN High se midió simultáneamente con el segundo DS8204-R y se decodificó de nuevo. Paralelamente, el comportamiento de la fluctuación también se midió aquí con un histograma. Además, mediante el FFT, que utiliza un millón de muestras para el cálculo, se muestra el espectro de frecuencia con la representación de la densidad. Esto significa que varias señales pueden ser medidas de diferentes maneras al mismo tiempo con esta configuración.

Las señales de alta frecuencia también pueden ser medidas con el DS8204-R. Por ejemplo, para hacer una declaración cualitativa sobre una señal de 2 GHz, un osciloscopio debe tener alrededor de 5 veces el ancho de banda. Las señales de hasta 2 GHz pueden analizarse muy bien con el DS8204-R, ya que sólo se observan pequeñas fluctuaciones de amplitud en las frecuencias más altas debido al aspecto de RF. Usando dos DS8204-R, se pueden medir hasta cuatro señales de 2 GHz. La Figura 5 muestra cuatro señales de 1,8 GHz.

Otra alternativa es el análisis de datos a través de un gran número de canales durante un determinado período de tiempo, que puede utilizarse para vigilar los procesos automatizados, por ejemplo. Además de una interfaz USB y LAN, la serie DS8000-R ofrece también una interfaz óptica de 10 GB 10GE SFP+, que transmite los datos combinados con una velocidad muy alta al PC a través de un router de red. Con el software ULTRADAQ, RIGOL ofrece una solución óptima para este tipo de monitorización. En combinación con la interfaz SFP+, el ULTRADAQ puede utilizarse como software de adquisición de datos de alta velocidad (véase la Figura 6). RIGOL ofrece en su sitio web un kit de desarrollo de software de código abierto (SDK), que puede ser modificado por los clientes según sus propios requisitos.

El DS8000-R puede resolver una amplia gama de problemas, como aplicaciones de alto rendimiento y multicanal con una sincronización muy precisa, instalación compacta, muy alta velocidad de transmisión de datos y visualización en una sola aplicación de software para la supervisión y la adquisición de datos. Al conectar en cascada varios DS8000-R, se pueden realizar aplicaciones multicanal con una transmisión de datos muy rápida. Los osciloscopios pueden funcionar entre -40 y +50 °C y también son adecuados para su uso en entornos extremos. Con el nuevo DS8000-R, RIGOL ofrece una solución multifuncional para aplicaciones multicanal, especialmente en automatización o investigación y desarrollo.

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