Oszilloskope, Funktionsgeneratoren und Netzteile Erfolg mit selbstentwickeltem ASIC und präziser Signalausgabe

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Die Qualität der Messgeräte steht und fällt mit den verwendeten Komponenten. Rigol setzt bei den Oszilloskopen auf selbst entwickelte ASICs und bei den Signalgeneratoren auf eine hochpräzise Signalausgabe.

Das von Rigol entwickelte Programm StationMax wurde vom Messtechnikhersteller im Herbst 2020 der Öffentlichkeit vorgestellt. Das StationMAX-Programm bietet derzeit zwei verschiedene Gerätetypen an. Zum einen die Oszilloskop-Serie DS70000 mit 3 oder 5 GHz, die auf dem selbst entwickelten ASIC-Chipsatz und der verbesserten UltraVision-III-Plattform basiert. Die Serie DS70000 verfügt über vier analoge Kanäle, und mit dem erweiterten 20-GS/s-Chipsatz sind die Serien DS70300 und DS70500 mit Bandbreiten von 3 und 5 GHz verfügbar. Die vertikale Auflösung kann zwischen 8 und 16 Bit eingestellt werden. Anwender können damit auch kleine Signalkomponenten messen.

Für den Messalltag eignen sich die Oszilloskope für eine sehr schnelle Signalerfassung und Analyse. Typische Anwendungen sind automatische Tests, Remote-Überwachung, Protokollanalyse von Bussystemen, beispielsweise im Autobmobil mit CAN-FD, FlexRay, LIN, RS232, SPI, und Messungen von elektronischen Schaltungen sowie die Vermessung von Schaltnetzteilen. Aufgrund der hohen Bandbreite und der optimierten Spektrumanalyse kann das Oszilloskop für HF-Messungen eingesetzt werden.

Ebenfalls in der StationMax: Arbiträrer Signalgenerator

Neben einem Oszilloskop bietet die StationMax-Reihe einen arbiträren Signalgenerator. Er verfügt über vier Kanäle und 5 GHz und setzt mit einer maximalen IQ-Basis-Bandbreite von 1,5 GHz. Der Generator basiert auf der SIFI-III-Plattform und auf dem Betriebssystem Android und stellt eine Kombination aus einem arbiträren Wellenform-Generator und einem arbiträren Funktions-Generator sowie einer Signalprozessor-Einheit dar, bei der die Abtastrate je nach Funktion eingestellt und kontrolliert wird.

Zu den weiteren technischen Spezifikationen des Generators gehört eine Auflösung von 16 Bit und ist in der Lage, beliebige reelle Wellenformen bis 5 GS/s und interpoliert bis zu 10 GS/s bei einem maximalen Speicher pro Kanal von 1,5 Gpts auszugeben. Der IQ-Modulator besitzt eine frei einstellbare Abtastrate von 100 Sa/s bis 12 GSa/s, wodurch eine Ausgangsträgerfrequenz von DC bis 5 GHz realisierbar ist.

SIFI ist die Abkürzung von Signal Fidelity und beschreibt die Plattform mit der sehr hohen Präzision der Signalausgabe und einer hohen Anzahl an Funktionen. Hierbei werden unterschiedliche Generatortypen wie ein IQ-Generator mit einer Modulations-Bandbreite bis 1,5 GHz oder ein DDS-Generator sowie die variable Abtastrate beschrieben, bei der die Signalform bei einer Frequenzänderung beibehalten wird.

Die Vorteile von Android erklärt Boris Adlung von Rigol: „Von einem neuen Betriebssystem versprechen wir uns mehr Flexibilität. Auf die Daten-Sicherheit wurde selbstverständlich größtes Augenmerk gelegt. Das Sicherheitskonzept ist wichtig, da das Gerät Remote beispielsweise über Web-Control bedient oder die Datenmasse über ein ftp-Server transportiert werden kann.“

Ein Oszilloskop mit 12 Bit und bis 800 MHz

Die Oszilloskop-Serie DHO4000 bietet eine vertikale Auflösung von 12 Bit und es gibt sie in den Bandbreiten 200, 400 und 800 MHz mit einer Abtastrate von bis zu 4 GS/s. Alle Oszilloskope haben vier analoge Kanäle und bieten eine Speichertiefe von bis zu 500 Mpts. Die minimale vertikale Einstellung lässt sich auf 100 µV/div einstellen. Außerdem sind zwei unterschiedliche Impedanzen von 1 MOhm und 50 Ohm einstellbar.

Durch die drei neuen ASICs wird ein niedriges Rauschverhalten von ungefähr 18 µV_rms erreicht. Aufgrund der vertikalen Auflösung von 12 Bit sind selbst kleinste Amplituden-Abweichungen messbar. Mit der Funktion „Ultra Acquire“ wurde eine neue Analyseform integriert, mit der eine sehr schnelle Triggerrate von 1.500 Mio wfms/s erreicht wird. Hiermit lassen sich sehr schnelle oder sporadische und kurze Ereignisse einfach messen.

Vielfältige Trigger-, Mathematik- und Darstellmöglichkeiten (erweiterte FFT von 1 Mio. Punkten, Masken-Test und Power-Analyse) sowie eine integrierte Signalsuchfunktion sind ebenso wie alle üblichen seriellen Bus-Protokoll-Analyse- und Trigger Funktionen erhältlich. Das integrierte Voltmeter und ein Frequenzzähler runden den kompletten Messumfang ab. Auch verschiedene Schnittstellen wie USB-Host, USB-Device, HDMI, LAN und AUX Out sind verfügbar.

Mikrowellengenerator bis 20 GHz

Der Mikrowellengenerator DSG5000 ist mit zwei unterschiedlichen Frequenzbereichen von jeweils 9 kHz bis 12 GHz oder bis 20 GHz erhältlich. Die Geräte sind wahlweise als Versionen mit 2, 4, 6 oder 8 Kanälen verfügbar, die eine Kanal-zu-Kanal Isolation von bis zu 85 dB (typ.) aufweisen.

Für jeden Kanal lässt sich die Frequenz, Amplitude und alle verfügbaren Funktionen individuell oder für eine gewünschte Anzahl an Kanälen als Gruppe einstellen und ausgeben. Diese Serie zeichnet sich außerdem durch ein sehr niedriges Phasenrauschen aus. Die Harmonischen liegen bis zu 50 dBc unter dem Träger, was eine sehr genaue störungsfreie Signalerzeugung unterstreicht. Die patentierte voll digitale Amplitudenkontrolltechnologie bietet eine Amplitudengenauigkeit von <0,7 dB (typ.), und die Frequenzgenauigkeit der 10-MHz-Referenz liegt bei ±1 ppm. Über einzelne oder alle Kanäle können optional die analogen Modulationsformen wie Analog [AM], Frequenz [FM] und Phasen [PM] über den kompletten Frequenzbereich ab 1 MHz generiert werden.

Netzteile runden das Programm ab

Das Netzteil-Modell DP2031 verfügt über drei isolierte Kanäle (32 V und 6 V) mit einer maximalen Ausgangsleistung von 222 W. Um kleinste Ströme zu generieren, hat das Netzteil mit dem High-Current- und Low-Current-Mode zwei unterschiedliche Modi. Die Anzeigegenauigkeit Im Low-Current-Mode liegt dabei im µA-Bereich, was für die genaue Stromversorgung bis 11 mA genutzt werden kann.

Das Netzteil bietet eine Analysefunktion, die in Echtzeit im Roll-Modus immer die aktuelle Ausgabekurve anzeigt und sich auf die jeweiligen Werte wie Spannung, Strom und Leistung anwenden lässt. Damit die Daten nicht verloren gehen, lässt sich zusätzlich ein Trendbereich aktivieren, der alle Daten komprimiert anzeigt. Eine zusätzliche Analyseform lässt sich auch bei der Vermessung von Strompulsen aktivieren, um deren Zeitdauer genauer zu bestimmen.

Die Netzteile zeichnen sich durch eine sehr niedrige Welligkeit (<350 µV_rms / 2 mV_pp) und ein geringes Rauschverhalten aus, und eignen sich somit für Anwendungen, bei denen eine sehr reine Leistungsversorgung notwendig wird. Für die Einbindung in ATE-Systemen oder für die schnelle Programmierung wurde die Befehlsprozesszeit deutlich beschleunigt und liegt bei <10 ms.

Die Netzteil-Serie DP900 ist in verschiedenen Gerätevarianten verfügbar. Die Standardvariante DP932A umfasst alle Funktionen wie die Schnittstelle Digital-IO, die ARB-Funktion und eine hochauflösende Darstellung. Die Variante DP932U ist speziell für den Education-Markt gedacht und zu einem sehr günstigen Preis erhältlich. Dieses Modell kann bei Bedarf mit einzelnen Funktionen mittels Lizenzupgrade auf ein vollbestücktes DP932A hochgerüstet werden.

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