Keysight Technologies Aquisição de Memória Segmentada para os Osciloscópios InfiniiVision. Folha de Dados

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1 Keysight Technologies Aquisição de Memória Segmentada para os Osciloscópios InfiniiVision Folha de Dados

2 Apresentação Capture mais detalhes dos sinais usando menos memória com a aquisição de memória segmentada Características: - Memória de aquisição otimizada - Capture até segmentos sucessivos de formas de onda - Rápido rearme - Resolução de marcação de tempo de até 10 ps - Segmentos incluem todos os canais analógicos e digitais da aquisição - Segmentos incluem decodificação de barramento serial Se os sinais que você precisa capturar têm tempos ociosos relativamente longos entre pulsos com baixo ciclo de trabalho ou bursts de atividade do sinal, então a opção de memória segmentada para os osciloscópios InfiniiVision da Keysight pode otimizar a memória de aquisição, possibilitando que você capture mais detalhes usando menos memória. Com a memória segmentada, a memória de aquisição do osciloscópio (até 8 Mpts) é dividida em vários segmentos menores de memória. Isso permite que seu osciloscópio capture até formas de onda singulares (single-shot) sucessivas, com um tempo de rearme muito rápido, sem perder informações importantes sobre o sinal. Depois que a aquisição de memória segmentada é realizada, você pode facilmente ver todas as formas de onda sobrepostas em uma tela com persistência infinita e explorar cada segmento individualmente. Com uma resolução de marcação de tempo mínima de 10 ps, você saberá o tempo exato entre cada segmento de forma de onda capturado. Aplicações comuns para esse tipo de aquisição incluem medições de física de alta energia, medições de pulsos de laser, medições de bursts de radares e medições de pacotes de barramentos seriais. Mesmo em aplicações que não necessariamente exijam aquisição de memória segmentada para otimizar a memória, usando-a com os osciloscópios InfiniiVision da Keysight, podese melhorar a análise de sinais com baixo ciclo de trabalho, sinais de burst e sinais com empacotamento serial. Os osciloscópios InfiniiVision são os únicos na indústria que oferecem aquisição de memória segmentada em todos os canais analógicos (até quatro canais analógicos) e canais lógicos (até 16 canais digitais) simultaneamente, além de serem os únicos com recurso para decodificação de pacotes seriais baseada em hardware, para cada segmento de forma de onda capturado.

3 03 Keysight Aquisição de memória segmentada para os osciloscópios InfiniiVision - Folha de dados Aplicações de física de alta energia e pulsos de laser A aquisição de memória segmentada em um osciloscópio geralmente é usada para capturar pulsos elétricos gerados por experimentos de física de alta energia, como a captura e análise de pulsos de laser. Com a aquisição com memória segmentada, o osciloscópio é capaz de capturar todos os pulsos de laser consecutivos (no máximo pulsos), mesmo que eles estejam bastante separados. A figura 1 mostra a captura de 300 pulsos de laser sucessivos, com um tempo de intervalo de aproximadamente 12 μs e largura de pulso de cerca de 3,3 ns. Todos os 300 pulsos capturados são exibidos com persistência infinita na cor cinza, enquanto o segmento selecionado no momento é mostrado na cor atribuída para aquele canal (amarelo para o canal 1). Note que o 300º pulso capturado ocorreu exatamente 3, ms após o primeiro pulso capturado, como indica a marcação de tempo na parte inferior esquerda da tela do osciloscópio. Capturar essa quantidade de tempo, com uma taxa de amostragem de 4 GSa/s, exigiria mais de 14 Mpts de memória de aquisição convencional. Se os pulsos do laser estivessem separados por 12 ms, a quantidade de memória de aquisição convencional necessária para capturar aproximadamente 4 segundos continuamente seria 14 Gpts. Infelizmente, não existem osciloscópios no mercado com uma memória de aquisição desse tamanho. Mas já que a memória segmentada só captura um segmento de tempo pequeno e específico de cada pulso e desativa o digitalizador do osciloscópio durante o tempo ocioso do sinal, os osciloscópios InfiniiVision da Keysight podem capturar essa quantidade de informação facilmente usando apenas 8 Mpts de memória (série 7000). Figura 1: aquisição com memória segmentada captura 300 pulsos de laser consecutivos para análise. Uma aplicação similar em física de alta energia envolve a medição da energia e dos formatos de pulso de sinais gerados por partículas subatômicas que ficam suspensas em torno de um anel acelerador (física de partículas). Pressupondo que as partículas subatômicas foram arremessadas por um anel acelerador de 3 km, a uma velocidade próxima à velocidade da luz ( metros/s), pulsos elétricos gerados em um único detector em algum lugar do anel de 3 km ocorreriam aproximadamente a cada 10 μs. Com a memória segmentada, você pode capturar, comparar e analisar pulsos sucessivos gerados por partículas subatômicas, com marcação de tempo precisa.

4 04 Keysight Aquisição de memória segmentada para os osciloscópios InfiniiVision - Folha de dados Aplicações de burst de radares e sonares Engenheiros muitas vezes requerem o modo de aquisição com memória segmentada em um osciloscópio quando precisam medir bursts de radares e/ou sonares. A figura 2 mostra um exemplo no qual capturamos 725 sinais de burst de RF de 50 MHz consecutivos, usando um osciloscópio InfiniiVision com memória segmentada. Engenheiros frequentemente precisam comparar sinais enviados e recebidos e comparar a degradação de sinais de eco. Esses tipos de aplicações de burst de RF também exigem indicação precisa de tempo para computar distâncias com exatidão. A distância e o tempo entre os bursts podem ser muito longos ao se tratar de satélites de comunicação, por exemplo. Se um satélite estiver localizado em uma estação de transmissão/recepção a 160 km da Terra, o tempo de eco do radar (uma viagem de ida e volta de 320 km) seria de aproximadamente 1,07 ms. Usando o burst de RF de 50 MHz mostrado na figura 2, você poderia facilmente capturar 725 bursts consecutivos, separados por 1,07 ms, usando a memória segmentada. Capturar esse período de tempo (775 ms), usando o modo de aquisição convencional do osciloscópio, a uma taxa de 1 GSa/s, exigiria quase 1 Gpts de memória de aquisição. Porém, com a opção de memória segmentada da série InfiniiVision da Keysight, este osciloscópio pode facilmente capturar essa quantidade de dados de sinal. Figura 2: capturando bursts consecutivos de RF com marcação de tempo precisa usando a memória segmentada.

5 05 Keysight Aquisição de memória segmentada para os osciloscópios InfiniiVision - Folha de dados Aplicações de sinais mistos e barramentos seriais Medir barramentos seriais é outra área de aplicação para a qual a aquisição de memória segmentada é útil. Você pode otimizar o número de pacotes contidos em quadros de comunicação serial que podem ser capturados consecutivamente ignorando seletivamente (não digitalizando) o tempo ocioso insignificante entre os quadros. Como dito, os osciloscópios InfiniiVision da Keysight atualmente são os únicos no mercado que capturam segmentos de até quatro canais analógicos de aquisição e que também podem capturar segmentos de canais digitais relacionados no tempo (usando um modelo MSO), juntamente com decodificação de protocolos seriais baseada em hardware. A opção de memória segmentada para os osciloscópios InfiniiVision é compatível com todas as opções de disparo e decodificação dos seguintes barramentos seriais: Figura 3: capturando quadros CAN decodificados e consecutivos usando a memória segmentada. I 2 C/SPI RS-232/UART USB CAN/LIN I 2 S MIL-STD 1553/ARINC 429 FlexRay Para ilustrar o quanto a aquisição com memória segmentada pode melhorar as medições de barramentos seriais, examinaremos a medição de um barramento CAN automotivo com sinais mistos. A figura 3 mostra a medição de um barramento CAN feita com o osciloscópio configurado para disparar na condição início do quadro. Usando essa condição de disparo com o modo de aquisição com memória segmentada ativado, o osciloscópio captura quadros CAN consecutivos facilmente em um tempo total de 2,4 segundos. Após capturar os segmentos/quadros CAN, podemos navegar por todos os eles individualmente para detectar anomalias ou erros. Além disso, podemos fazer medições de tempo de latência entre os quadros, usando a marcação de tempo da memória segmentada.

6 06 Keysight Aquisição de memória segmentada para os osciloscópios InfiniiVision - Folha de dados Aplicações de sinais mistos e barramentos seriais (continuação) As figuras 4a e 4b mostram exemplos da captura de quadros remotos e de dados consecutivos com o código ID 07FHEX. Isso foi possível configurando o osciloscópio para disparar tanto em quadros remotos quanto em dados com esse ID específico. Agora podemos medir o tempo de latência entre cada quadro de solicitação de transferência remota com o ID 07FHEX e os quadros de resposta com o mesmo ID. Nesse exemplo de medição, a latência entre o segmento 4 (quadro remoto) e o segmento 5 (quadro de dados) foi de 4,821 ms. Observe também que, embora não seja mostrada, a marcação de tempo do último segmento capturado (segmento 1.000) foi de aproximadamente 9,5 segundos. Capturar por essa quantidade de tempo usando uma memória de aquisição convencional, com essa taxa de amostragem, necessitaria de 16 Mpts de memória. Figura 4a: quadro remoto 07F HEX capturado como segmento 4 tem uma marcação de tempo de 32,3199 ms. Figura 4b: quadro remoto 07F HEX capturado como segmento 5 tem uma marcação de tempo de 37,1359 ms, indicando uma latência de 4,816 ms.

7 07 Keysight Aquisição de memória segmentada para os osciloscópios InfiniiVision - Folha de dados Aplicações com sinais mistos e barramentos seriais (continuação) Ao navegar pelos inúmeros segmentos/quadros, vimos que estavam ocorrendo erros aleatoriamente. Então o próximo passo nessa medição de CAN foi capturar e armazenar somente os quadros que continham erros. Para fazer isso, configuramos o osciloscópio para disparar especificamente em qualquer ocorrência de qualquer "erro de forma" ou "quadro com sinalização de erro" independentemente de seu código ID. A figura 5 mostra como a aquisição com memória segmentada capturou 500 quadros de erro consecutivos em um tempo total maior que 50 segundos (marcação de tempo do segmento 500). Capturar essa quantia de quadros usando a memória de aquisição convencional de um osciloscópio, com essa taxa de amostragem, demandaria mais de 100 MB de memória. Mas com a memória segmentada, os osciloscópios InfiniiVision da série 3000X puderam capturar mais de 50 segundos de detalhes específicos do sinal, usando seus 4 Mpts de memória. Figura 5: a memória segmentada captura 500 quadros CAN consecutivos em um intervalo de tempo de 50 segundos. Depois de capturar quadros de erro CAN consecutivos, podemos navegar por eles individualmente para descobrir porque esses erros estão ocorrendo.

8 08 Keysight Aquisição de memória segmentada para os osciloscópios InfiniiVision - Folha de dados Características de desempenho Fonte de aquisição dos segmentos Canais analógicos 1 e 2 (nos modelos DSO com dois canais) + Canais analógicos 3 e 4 (nos modelos DSO com quatro canais) + Canais digitais D0 a D15 (nos modelos MSO) + Decodificação serial (nos modelos com opções de decodificação serial) Número de segmentos 1 a 2000 (séries 5000, 6000 e 7000) 1 a 1000 (séries 3000X, 4000X e 6000X) 1 a 250 (série 2000X) Tamanho mínimo do segmento 500 pontos (+ Sen(x)/x pontos reconstruídos com bases de tempo mais rápidas) Tempo de rearme (tempo mínimo entre eventos de disparo) Resolução da marcação de tempo 5000, 6000, 7000: 6 μs Série 6000X: 7,5 μs Séries 3000X e 4000X: 1 μs Série 2000X: 20 μs 10 ps ou 6 dígitos (o que for maior) Informações para pedido A opção de memória segmentada é compatível com todos os osciloscópios InfiniiVision da Keysight. Ela pode ser instalada como uma opção de fábrica pedida como opção SGM, juntamente com um modelo de osciloscópio específico. Usuários que já têm um osciloscópio InfiniiVision podem adquirir essa opção como uma atualização pós-compra. Número do modelo - Instalada pelo usuário Número da opção - Instalada na fábrica Descrição N5454A SGM Memória segmentada para os osciloscópios das séries 5000, 6000 e 7000 DSOX2SGM SGM Memória segmentada para os osciloscópios da série 2000X DSOX3SGM SGM Memória segmentada para os osciloscópios da série 3000X Padrão N/A Memória segmentada para os osciloscópios das séries 4000X e 6000X

9 09 Keysight Aquisição de memória segmentada para os osciloscópios InfiniiVision - Folha de dados Literatura relacionada da Keysight Título da publicação Tipo de publicação Número da publicação Osciloscópios InfiniiVision da série 2000X Folha de dados PTBR Osciloscópios InfiniiVision da série 3000X Folha de dados PTBR Osciloscópios InfiniiVision da série 4000X Folha de dados PTBR Osciloscópios InfiniiVision da série 6000X Folha de dados EN Osciloscópios InfiniiVision da série 7000B Folha de dados EN A taxa de atualização de formas de onda do osciloscópio determina a probabilidade Nota de aplicação PTBR de capturar eventos elusivos Avaliando osciloscópios para depurar designs com sinais mistos Nota de aplicação PTBR Avaliando as larguras de banda de osciloscópios para suas aplicações Nota de aplicação PTBR Taxas de amostragem vs. fidelidade de amostragem de osciloscópios Nota de aplicação EN Como avaliar as características de ruído vertical de um osciloscópio Nota de aplicação EN Osciloscópio com memória segmentada para aplicações com barramentos seriais Nota de aplicação PTBR

10 10 Keysight Aquisição de memória segmentada para os osciloscópios InfiniiVision - Folha de dados Osciloscópios Keysight Technologies Diversos modelos de 20 MHz a > 90 GHz Especificações líderes da indústria Aplicações poderosas

11 11 Keysight Aquisição com memória segmentada para os osciloscópios InfiniiVision - Folha de dados Para mais informações sobre produtos, aplicações ou serviços, contate a Keysight mais próxima de você. A lista completa está disponível em: Américas Brasil Canadá (877) Estados Unidos (800) México Ásia e Pacífico Austrália China Cingapura Coreia Hong Kong Índia Japão 0120 (421) 345 Malásia Taiwan Outros países (65) Europa e Oriente Médio Alemanha Áustria Bélgica Espanha Finlândia França Irlanda Israel Itália Luxemburgo Países Baixos Reino Unido Rússia Suécia Suíça Opção 1 (DE) Opção 2 (FR) Opção 3 (IT) Para outros países, acesse: (BP ) Informações sujeitas a alterações sem aviso prévio. Keysight Technologies, Published in USA, December 1, PTBR