Tutte le misure elettriche toccando uno schermo

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Nel corso di un incontro con la stampa specializzata Keysight Technologies ha presentato le più recenti novità che vanno ad arricchire un portafoglio strumenti ampio e articolato. Tre diversi tipi di prodotti costituiscono le novità più recenti nell’offerta di strumenti per la misura e il test di questa azienda, che porta avanti la tradizione di Agilent nell’ambito della strumentazione elettronica.

I nuovi strumenti di Keysight Technologies sono tutti dotati di interfaccia grafica integrata con lo schermo tattile capacitivo

I più recenti lanci di prodotto hanno riguardato due nuove famiglie di oscilloscopi e un analizzatore di potenza. Si tratta di strumenti per il banco di misura accomunati dalla presenza di un’interfaccia grafica-tattile che è appositamente pensata per consentire l’utilizzo di funzionalità innovative e per permettere di operare in modo nuovo con le funzioni tradizionali di questo tipo di strumenti.

Esaminare i segnali “a zona”

La prima, in ordine di tempo, delle nuove serie di prodotti Keysight, è una famiglia di oscilloscopi digitali. Questi sono modelli a segnali misti, dotati di schermo touch e denominati InfiniVision 3000T serie X. Si tratta di una famiglia di strumenti di fascia media caratterizzati da larghezze di banda aggiornabili, che partono da 100 MHz fino ad arrivare a 1 GHz. La velocità di acquisizione delle forme d’onda raggiunge il milione al secondo.

La configurazione standard per tutta la famiglia, che è composta da modelli con numero di canali e larghezza di banda differenti (con modelli da: 100 MHz, 200 MHz, 350 MHz, 500 MHz, 1 GHz), comprende caratteristiche comuni come la memoria da 4 Mpts, le funzioni matematiche avanzate e le sonde passive da 500 MHz. I canali digitali variano da 2 a 4 in funzione dei modelli, mentre gli ingressi per segnali misti possono arrivare a 16 e avere velocità di campionamento fino a 2,5 GS/s per canale.

Il trigger a zona degli oscilloscopi digitali a segnale misto InfiniVision 3000T serie X permette di impostare una condizione di trigger specifica selezionando un’area intorno al segnale

Tre aspetti rendono questi strumenti particolarmente interessanti nell’utilizzo sul banco di test per l’analisi e la caratterizzazione di dispositivi e circuiti: la flessibilità, l’utilizzabilità e le funzioni di trigger evoluto.

In termini di flessibilità, questa famiglia di oscilloscopi è pensata per offrire un’ampia gamma di tipologie di misura ad una vasta base di possibili utilizzatori, permettendo di effettuare l’analisi di protocollo, di gestire canali analogici e digitali (MSO), di operare come contatore-contabilizzatore a 8 bit, di misurare grandezze elettriche come un voltmetro digitale, di generare funzioni e forme d’onda arbitrarie fino 20 MHz.

Questi strumenti possono effettuare misure nel domino del tempo e della frequenza, utilizzando la funzione FFT con gate temporale. Anche per eseguire in modo realmente efficace le complesse analisi multi-dominio correlate con il tempo, diventano particolarmente utili le capacità di triggering evolute e l’interfaccia grafica strettamente integrata con lo schermo touch (da 8,5 pollici) a tecnologia capacitiva.

L’interfaccia grafica-tattile permette di selezionare con le dita sullo schermo una zona rettangolare intorno al segnale, dove può essere impostata una condizione di trigger specifica. Si tratta del trigger a zona, una nuova funzionalità che rende questi strumenti più facili da usare per scoprire e risolvere gli eventi brevi e sfuggenti che sono più complessi da rintracciare. Inoltre, la FFT con gate trigger e l’interfaccia touch consentono di avviare più facilmente un’analisi spettrale per una sezione specifica di un segnale analogico, correlando i segnali nel dominio della frequenza e del tempo. Ma l’interazione basata sul tocco permette anche di accedere molto più velocemente alle funzioni tradizionali, per esempio nella ricerca automatica dei picchi con classificazione per ampiezza e frequenza.

Gli oscilloscopi Infiniium Serie V con le sonde inserite

Gli oscilloscopi 3000T Serie X si candidano per essere un supporto particolarmente efficiente nell’analisi dei bus di comunicazione e dei protocolli seriali, dimostrandosi un strumento efficace, per esempio, nel settore automotive, con la possibilità di effettuare la decodifica e il trigger simbolico di Can-DBC. Complessivamente, tra i protocolli particolarmente interessanti per l’automotive, oltre a Can\Can FD\Can-DBC, possono essere analizzati pure FlexRay, Lin e Sent.

Anche le attività di test e di progettazione nell’ambito dell’elettronica di consumo possono contare su un valido supporto, con la possibilità di analizzare I²S, RS232/422/485/Uart, I²C/Spi. Senza trascurare la capacità di questi strumenti di lavorare sui bus più diffusi del settore aerospaziale e difesa: Mil-Std 1553 e Arinc 429. Dal punto di vista del costo, un parametro molto sensibile per questa classe di strumenti, gli oscilloscopi 3000T Serie X partono con modelli proposti a un prezzo inferiore a 3.000 euro.

Catturare i fenomeni sfuggenti

La seconda e più recente novità in termini di oscilloscopi digitali proposti da Keysight è costituita dagli Infiniium Serie V, che è composta da dei nuovi modelli di fascia alta collocabili in termini di ampiezza di banda appena sotto la serie K di Keysight (che arriva oltre i 60 GHz), ma che integrano delle caratteristiche software e, soprattutto, hardware inedite.

L’analizzatore di potenza IntegraVision consente di esaminare le prestazioni e le caratteristiche dell’alimentazione

Gli oscilloscopi Infiniium Serie V sono dotati di uno schermo touch capacitivo da 12,1 pollici e comprendono modelli a 2 o 4 canali con ampiezze di banda che vanno da 8 GHz a 33 GHz (16 GHz su 4 canali e 33 GHz su 2). Questa famiglia di strumenti è stata costruita attorno ai chip con tecnologia proprietaria di Keysight al fosfuro di indio (InP) e costituisce una classe di strumenti particolarmente adatta per lo sviluppo e la caratterizzazione di dispositivi semiconduttori ad alte prestazioni.

Nella serie sono compresi modelli a segnali misti con canali digitali da 20 GHz, che consentono l’analisi dei bus di comunicazione digitali più evoluti, sia seriali sia ad elevato parallelismo, come per esempio il diffuso DDR4 e il nuovo bus LPDDR4 per memorie a bassa dissipazione, pensato per i più recenti dispositivi mobili.

Una caratteristica inedita degli oscilloscopi serie V è quella di integrare un trigger seriale di tipo hardware che è in grado di identificare sequenze lunghe fino a 160 bit, processando fino a 12,5 Gb/s. Grazie a questa funzionalità di trigger hardware seriale (HWST), questi strumenti sono in grado di identificare una sequenza di simboli da 132 bit su un bus USB 3.1 o da 130 bit sul bus PCIe Gen 3.

Il fatto che la funzione di trigger sia di tipo hardware è particolarmente importante per massimizzare la probabilità di identificare i fenomeni più sfuggenti, per esempio le anomalie di breve durata, quelle transitorie o che si manifestano con una bassa occorrenza statistica. Il trigger hardware ha bisogno di essere implementato con un’architettura specifica sul chip a fosfuro di indio, dove il segnale deve essere diviso tra l’elettronica di elaborazione e il sistema di trigger che dovrà eseguire il confronto.

Questo sistema fornisce una maggiore sicurezza nell’identificare fenomeni transitori rispetto ai sistemi software, che si limitano ad elaborare un sottoinsieme delle misure eseguite dall’hardware. Gli oscilloscopi della serie V di Keysight partono da modelli che hanno un costo inferiore agli 80.000 euro.

Il nuovo analizzatore di potenza IntegraVision è il primo strumento del suo genere che abbina accurate funzioni di misura con le capacità di visualizzazione tipiche di un osacilloscopio dotato di touchscreen.

“Eliminare un oscilloscopio da un banco di misure”, ha detto Ken Christensen, product manager di Keysight, “diminuisce la complessità dei collaudi e riduce il tempo necessario alle configurazioni delle prove”.

Il nuovo IntegraVision è lo strumento ideale per valutare rapidamente e in modo interattivo i consumi energetici in continua e in alternata, il rendimento della conversione di potenza e le caratteristiche dinamiche in risposta a variazione dei parametri caratteristici dell’alimentazione di rete (frequenza, fase e armoniche): il tutto con un’accuratezza di base dello 0,05% e con una risoluzione di 16 bit.

Questo analizzatore permette di caratterizzare gli assorbimenti energetici in condizioni estremamente dinamiche con una velocità di campionamento di 5 MS/s e una larghezza di banda di 2 MHz. Contraddistinto da un design compatto, IntegraVision permette di affrontare molteplici scenari di collaudo grazie alla flessibilità offerta dagli ingressi isolati a elevata dinamica fino a 1.000 Vrms (Cat II).

L’interfaccia utente è basata sulla medesima tecnologia degli oscilloscopi InfiniiVision 6000 Serie X di Keysight dotati di touchscreen capacitivo multitocco da 12,1 pollici: la modalità di utilizzo intuitiva e pratica permette ai progettisti di ricavare immediatamente le informazioni importanti dalle misure effettuate.

Keysight propone due modelli: a due canali per misure in alternata monofase (PA2201A, già ora disponibile) e a quattro canali per l’analisi di sistemi trifase (PA2203A, disponibile entro il quarto trimestre 2015). Il modello base parte da un prezzo inferiore ai 20.000 euro.

Jacopo Di Blasio, Filippo Fossati

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