Осциллографы серии InfiniiVision HD3

Портативные осциллографы серии InfiniiVision HD3 компании Keysight, предлагают высокую точность и функциональность в компактном форм-факторе. Они построены с применением передовых технологий, используемых в высокопроизводительных осциллографах, таких как серия UXR, что обеспечивает исключительное разрешение и точность измерений.

Основные характеристики и инновации

Ключевые характеристики:

• Серия HD3 оснащена 14-разрядным аналогово-цифровым преобразователем (АЦП) и малошумящим входным каскадом, что обеспечивает в четыре раза более высокую точность по вертикали по сравнению со стандартными 8-разрядными осциллографами.
• Повышенное разрешение позволяет значительно увеличить точность, дискретизируя сигнал на 16 384 уровня, в отличие от 256 уровней у 8-разрядного АЦП.
• Уровень шума очень низкий — всего 50 мВ СКЗ, что позволяет выявлять малейшие изменения сигнала даже при полном диапазоне частот 1 ГГц.
• Встроенные полосовые фильтры: использование встроенных полосовых фильтров позволяет достичь еще большей точности - в 5 раз выше, с разрешением до 16 разрядов.
• Высокая частота дискретизации: осциллографы HD3 могут похвастаться максимальной частотой дискретизации 3,2 Гвыб/с на канал, что позволяет пользователям фиксировать высокочастотные сигналы с исключительной детализацией.
• Высокая скорость обновления сигнала: одной из выдающихся особенностей HD3 является высокая скорость обновления сигнала, превышающая 1 300 000 осциллограмм в секунду. Такая высокая скорость обновления обеспечивает плавное отображение сигнала в режиме реального времени и повышает вероятность обнаружения редких и кратковременных событий, которые в противном случае могли бы быть упущены.
• Широкий динамический диапазон: HD3 обладает впечатляющим динамическим диапазоном, что позволяет ему измерять как малые, так и большие сигналы в пределах одного захвата. Это особенно полезно при анализе сигналов со значительными колебаниями амплитуды.
• Разнообразные режимы сбора данных: HD3 поддерживает различные режимы сбора данных, включая нормальный, пиковый, усредненный и сегментированный. Эти режимы позволяют пользователям оптимизировать процесс сбора данных в соответствии с конкретными требованиями к измерениям. Например, режим пикового детектирования полезен для захвата кратковременных импульсов, а режим усреднения помогает уменьшить шум в повторяющихся сигналах.
• Мощная система запуска: HD3 обладает гибкой и функциональной системой запуска, предлагая широкий спектр типов запуска, включая запуск по фронту, длительности импульса, времени нарастания/спада, шаблону, зоне, а также запуск по различным протоколам последовательных шин. Это позволяет пользователям точно изолировать и захватывать интересующие события.

Улучшенная производительность благодаря заказному аппаратному обеспечению:

• Серия HD3 использует технологию заказных ИС, включая MegaZoom 5. Эта специализированная микросхема, разработанная с нуля, играет ключевую роль в обеспечении аппаратной реализации функций, которые традиционно выполнялись программным обеспечением. MegaZoom 5 позволяет выполнять такие операции, как декодирование данных последовательных шин, тестирование по маске и построение графиков аналоговых и цифровых данных непосредственно на дисплее, без нагрузки на центральный процессор. Благодаря этому повышается скорость обновления сигналов, объем памяти и частота дискретизации.
• Выделенная память для каждого канала: архитектура HD3 включает выделенные микросхемы памяти (100 Мвыб./с) для каждого из четырех каналов, что обеспечивает максимальный объем памяти и частоту дискретизации независимо от того, сколько каналов активно. Это устраняет необходимость чередования данных между каналами и обеспечивает оптимальную производительность.
• Модульная конструкция: HD3 позволяет пользователям выбирать и модернизировать полосу пропускания, объем памяти и программное обеспечение с помощью лицензионных ключей. Это позволяет настроить осциллограф под конкретные задачи без необходимости отправлять его на завод.

Расширенный анализ и многофункциональность:

• Встроенные функции, такие как запуск по выделенной зоне, анализ АЧХ, тестирование по маске и декодирование данных последовательных шин, реализованы в аппаратном обеспечении, а не в программном, что ускоряет их выполнение.
• Широкий диапазон измерений: HD3 поддерживает измерения различных параметров сигналов, включая амплитуду, частоту, период, скважность, время нарастания/спада, задержку, фазу и многое другое. Пользователи могут выбрать до десяти измерений одновременно и отслеживать их значения в режиме реального времени.
• HD3 предоставляет инструменты для детального анализа сигналов, такие как быстрое преобразование Фурье (FFT), гистограммы для анализа шума и джиттера, и построение диаграмм Боде для оценки частотных характеристик.
• Расширенный анализ БПФ: HD3 предлагает расширенные возможности анализа БПФ с выбором различных оконных функций, включая Hanning, Flat Top, Rectangular, Blackman-Harris и Bartlett. Функция временного стробирования БПФ позволяет анализировать спектр сигнала в выбранном временном интервале, что полезно для корреляционного анализа во временной и частотной областях.
• Мощные функции поиска, навигации и анализа: HD3 предоставляет различные инструменты для поиска, навигации и анализа сигналов. Пользователи могут искать события по различным критериям, например, по фронту, длительности импульса, времени нарастания/спада, частоте, ошибкам протокола и т.д. Результаты поиска могут быть отображены в виде списка событий или использованы для навигации по сигналу.
• Многоканальность и смешанные сигналы: HD3 поддерживает до четырех аналоговых каналов и 16 цифровых каналов, что позволяет анализировать как аналоговые, так и цифровые сигналы одновременно. Это особенно полезно для анализа сложных систем, где взаимодействуют аналоговые и цифровые компоненты.
• Декодирование протоколов последовательных шин: HD3 опционально поддерживает декодирование различных протоколов последовательных шин, таких как I2C, SPI, UART, CAN, CAN FD, CAN XL и LIN. Это упрощает анализ данных, передаваемых по этим протоколам, и позволяет обнаруживать ошибки связи.
• Тестирование по маске: HD3 поддерживает аппаратное тестирование по маске, что позволяет быстро проверять соответствие сигнала заданным пользователем ограничениям.
• Сегментированная память: Эта функция оптимизирует использование доступной памяти для потоков данных с длительными паузами между активностью.
• Автоматическое протоколирование измерений: HD3 можно интегрировать с программным обеспечением BenchVue для автоматического протоколирования результатов измерений.
• Fault Hunter: это инновационное программное обеспечение использует экспертную систему для автоматического анализа характеристик сигнала в соответствии с заданными пользователем критериями. Fault Hunter обнаруживает и сохраняет ошибки для последующего анализа, позволяя пользователям настраивать продолжительность тестирования от нескольких минут до двух дней.
• Встроенный генератор сигналов (WaveGen): HD3 оснащен встроенным генератором сигналов, который может генерировать различные типы сигналов, такие как синусоидальный, прямоугольный, пилообразный, импульсный, постоянный, шум, кардиограмма, гауссовский импульс и произвольный сигнал. WaveGen поддерживает амплитудную и частотную модуляцию, а также позволяет генерировать синхронизирующие импульсы для тестирования цифровых схем.
• Встроенный цифровой вольтметр: HD3 имеет встроенный цифровой вольтметр, который может измерять постоянное и переменное напряжение.
• Встроенный частотомер/сумматор: HD3 также оснащен встроенным частотомером/сумматором, который может измерять частоту, период и суммировать количество импульсов.
• Расширенные возможности подключения: HD3 оснащен различными портами для подключения к ПК, периферийным устройствам и сети. Порты USB позволяют подключать запоминающие устройства, мышь, клавиатуру, а также использовать протокол USBTMC для управления осциллографом с ПК. Порт LAN обеспечивает подключение к сети.

Пользовательский интерфейс и настройка:

• Настраиваемый пользовательский интерфейс: интерфейс HD3 предлагает расширенные возможности настройки, включая возможность индивидуальной настройки меню, пользовательские координатные сетки, панель избранного для быстрого доступа и автоматические действия. Это позволяет пользователям оптимизировать отображение данных и быстро получать нужные результаты.
• Конструкция HD3 ориентирована на удобство использования, позволяя быстро настраивать и регулировать параметры тестирования. В целом, возможности настройки обеспечивают гибкость и адаптивность, позволяя пользователям оптимизировать осциллограф под свои конкретные потребности, будь то анализ сложных сигналов, тестирование протоколов связи или поиск ошибок в цифровых системах.

Многофункциональность и интеграция:

• HD3 совмещает в себе функции нескольких приборов, экономя пространство и затраты. Устройство работает как:
  • Двух- или четырёхканальный осциллограф
  • Осциллограф смешанных сигналов (MSO) с дополнительными 16 цифровыми каналами
  • Анализатор протоколов
  • Анализатор АЧХ
  • Генератор сигналов произвольной формы (100 МГц)
  • Трёхразрядный цифровой вольтметр
  • Восьмиразрядный счётчик импульсов
• Такая универсальность позволяет проводить комплексное тестирование и анализ без необходимости использования нескольких отдельных приборов.

Пробники и принадлежности:

• Серия HD3 комплектуется стандартным пассивным пробником Keysight N2843A, обладающим полосой пропускания 500 МГц и высоким входным сопротивлением 10 МОм.
• Также поддерживаются различные дополнительные пробники для измерения напряжения, тока и оптических сигналов.

Возможности обновления и поддержка:

• Модели HD3 можно обновить по частотному диапазону и объёму памяти с помощью программных лицензий, без необходимости возвращать прибор на завод.
• При покупке предоставляется трёхлетняя техническая поддержка KeysightCare, с возможностью продления до пяти лет. Поддержка включает персонализированное обслуживание, доступ к базе знаний и приоритетное обслуживание.

Краткие технические характеристики

• Частотный диапазон: до 200 МГц, расширяемый до 1 ГГц
• Разрешение: 14-битный АЦП (до 16 бит при использовании фильтров)
• Уровень шума: 50 мкВ СКЗ
• Глубина памяти: 100 Мвыб./с на канал
• Скорость обновления сигнала: 1,3 миллиона осциллограмм в секунду

Технические характеристики (англ.)