LPD64 низкопрофильный дигитайзер: 4 канала, 8 ГГц, 25 Гвыб/с

Описание

Производительность в цифрах

Число входных каналов

• 4 входа SMA
• Каждый вход SMA поддерживает измерения аналоговых сигналов и режим спектра (через понижающие цифровые преобразователи) либо оба одновременно

Высокая производительность на каждом канале

• Частота дискретизации: 25 Гвыб/с
• Полоса пропускания: от 0 до 8 ГГц (опция)
• Разрешение по вертикали: 12-битные АЦП
• Понижающие цифровые преобразователи сигналов реального времени, полоса захвата 2 ГГц (опция)
• Длина записи: 125 млн точек стенд., 250 млн. точек, 500 млн. точек или 1 млрд точек (опция)
• Самый низкий шум в данном классе приборов
• Наилучшее эффективное количество битов (ENOB) для этого класса приборов
• Наилучшая в этом классе межканальная изоляция

Понижающий цифровой преобразователь (DDC) сигналов реального времени

• Запатентованные элементы управления для одновременной работы с сигналами во временной области и частотной области
• Полоса захвата до 2 ГГц (опция)
• Передача IQ-данных на ПК для анализа (опция)
• Построение графиков изменения частоты во времени, фазы во времени и амплитуды во времени (опции)
• Запуск по изменению параметра РЧ-сигнала со временем (опция)

Невероятно низкий шум, высокое разрешение по вертикали и уникальная точность

• Низкий уровень шумов на входе, полученный за счёт новых входных специализированных ИС TEK061
• Уровень шума при 1 мВ/дел: 54,8 мкВ при полосе 1 ГГц
• Диапазон входных напряжений: от 10 мВ до 10 В (полная шкала)
• Точность усиления по постоянному току: ±1,0 % при всех настройках усиления >1 мВ/дел
• Эффективное количество битов (ENOB):
  • 8,2 бит при 1 ГГц
  • 7,6 бит при 2,5 ГГц
  • 7,25 бит при 4 ГГц
  • 6,8 бит при 6 ГГц
  • 6,5 бит при 8 ГГц

Удалённая связь и возможности подключения

• Порт Ethernet 10/100/1000
• Порт устройства USB 3.0 (USBTMC), до 800 Мбит/с
• LXI 1.5, сертифицированный (VXI-11)
• Простой удалённый доступ при помощи ПО e*Scope; достаточно ввести IP-адрес прибора в окно браузера
• Инновационный интерфейс пользователя
• Возможно подключение мыши, клавиатуры, монитора или KVM-переключателя
• Драйверы: IVI-C, IVI-COM, LabVIEW, VOSS Scientific DAAAC
• Прибор поддерживает VISA, MATLAB, Python, C/C++/C#, Sockets

Анализ измерений

• 36 стандартных измерений
• Измерения джиттера (опция)
• Фильтры с пользовательскими настройками (опция)
• Измерения параметров запоминающих устройств DDR (опция)
• Измерение параметров источников питания (опция)
• Расширенный режим спектра (опция)

Операционные системы

• Встроенная закрытая ОС (станд.)
• Microsoft Windows 10 (опция 6-WINM2)

Безопасность и исключение из классификации (опция 6-SEC)

• Защита паролем всех портов для исключения доступа пользователя
• Блокировка дигитайзера, а также доступа к хранилищу данных на приборе
• Соответствие требованиям особой секретности, а также к помещениям с высоким уровнем доступа

Габариты

• Высота 2U (89 мм), готовность к стоечному монтажу непосредственно после распаковки (в стандартной конфигурации)
• Ширина 432 мм
• Помещается в стандартные стойки 610—813 мм
• Поток воздуха через прибор в стойке проходит слева направо.

Низкопрофильный дигитайзер LPD64 Серии 6 — это прибор с самым низким уровнем входного шума, аналоговой полосой пропускания до 8 ГГц и наилучшей целостностью сигналов для последующего анализа и отладки, помещённый в компактный корпус высотой 2U для стоечного монтажа. Оснащённый входами SMA, каждый из которых поддерживает измерения аналоговых сигналов и режим спектра (через понижающие цифровые преобразователи) либо оба одновременно, низкопрофильный дигитайзер LPD64 Серии 6, который отличается самыми лучшими в этом классе приборов шумовыми характеристиками и наивысшим ENOB, готов к стендовому тестированию устройств следующего поколения.

Семейство приборов Серии 6
Низкопрофильный дигитайзер Серии 6 (LPD64) — это дигитайзер с наивысшей в своём классе приборов производительностью на всех каналах. Этот высокоскоростной Прибор, сочетающий мощные функции дигитайзера с производительностью осциллографа, создан на той же аппаратной платформе, что и все приборы MSO Серии 6.

Переход от настольного осциллографа MSO Серии 6 к низкопрофильному дигитайзеру оказался довольно простым для инженеров-разработчиков, которым нужно было применить свои коды, испытания и характеристики платформы к производству и автоматизации другого прибора. Оба продукта используют одинаковый интерфейс пользователя, возможности удалённой работы, имеют одинаковые эксплуатационные характеристики и систему программирования, что существенно упростило процесс перехода. Переработка процедур и кодов циклов испытаний не понадобилась.

Чтобы узнать подробнее о возможностях настольного осциллографа MSO Серии 6 B, в том числе об исключительном опыте пользователей и программных опциях анализа, ознакомьтесь с техническим описанием прибора MSO Серии 6 B на стр. www.tek.com/6SeriesMSO.

Семейство низкопрофильных приборов
Низкопрофильный дигитайзер Серии 6 стал результатом расширения возможностей низкопрофильных MSO Серии 5 за счёт удвоения числа специализированных ИС Tektronix TEK049 в том же корпусе с форм-фактором 2U. Но теперь уже с 25 Гвыб/с и до 8 ГГц на всех каналах. Теперь пользователи низкопрофильных приборов могут выбирать число каналов или производительность, о которых можно было только мечтать, не требуя дополнительного места в стойке.

Подробнее о возможностях низкопрофильного MSO Серии 5 (8 каналов, 1 ГГц) см. в техническом описании на стр. https://www.tek.com/MSO58LP/

Системы диагностики для физических исследований
Физика регулярно удивляет мир невероятными научными открытиями в области материи и энергии. Для таких исследований требуются дигитайзеры и осциллографы с высочайшей точностью, производительностью и повышенной плотностью каналов, необходимых для мониторинга целевых контрольных точек. Этим требованиям полностью соответствует низкопрофильный дигитайзер Серии 6, который сочетает наивысшую в отрасли производительность, инновационный интерфейс пользователя и надёжность, присущую приборам Tektronix, с малым форм-фактором и простыми возможностями удалённого доступа.

Области применения в физике

• Физика высоких энергий (частиц)
• Ядерная физика
• Атомная, молекулярная и оптическая физика
• Физика плотных сред

Для исследований в таких областях требуются как однократная регистрация, так и часто повторяющийся мониторинг в научных лабораториях, а также такие технологии, как фотонная доплеровская велосиметрия (PDV), интерферометрические системы VISAR, газовые пушки, спектроскопия, ускорители и многое другое. Многие из них используются для диагностики в ходе экспериментов, подтверждения доплеровских сдвигов, фазовой синхронизации, частоты биений, регулировки луча или амплитуды. И залогом успеха таких сложнейших исследований является надёжное высокопроизводительное оборудование.

Высокая производительность каждого канала
Устали переключаться между многими каналами дигитайзера и постоянно помнить, какие у них настройки частоты дискретизации, длины записи или полосы пропускания? С низкопрофильным дигитайзером Серии 6 вы получаете наилучшие в отрасли характеристики на КАЖДОМ канале, всегда. Без компромиссов!

Основные характеристики и функции

• 25 Гвыб/с на ВСЕХ каналах
• Полоса от 0 до 8 ГГц на ВСЕХ каналах
• До 1 млрд выборок на ВСЕХ каналах
• Полоса захвата РЧ-сигналов до 2 ГГц за счёт понижающих цифровых преобразователей на ВСЕХ каналах
• 12-битные аналого-цифровые преобразователи
• Лучшие в этом классе приборов шумовые характеристики
• Наилучшее на этого класса эффективное число битов
• Наилучшая для этого класса приборов изоляция каналов (от перекрёстных помех)

Режим спектра

Часто проще устранять проблемы, наблюдая за одним или несколькими сигналами в частотном домене. Для этой цели в осциллографы и дигитайзеры встроена функция математического представления БПФ для частотных декад. Однако пользоваться ими достаточно сложно, так как управление БПФ осуществляется той же системой регистрации, которая работает с экраном временного домена аналоговых сигналов. При оптимизации настроек регистрации для экрана аналоговых сигналов ухудшаются параметры экрана в частотном домене. При хорошей настройке экрана частотного домена ухудшается изображение аналоговых сигналов. При использовании математического представления БПФ получить оптимальные изображения на экранах в обоих доменах практически невозможно.

Режим спектра полностью решил эту проблему. Согласно запатентованной технологии Tektronix, за каждым входом установлен дециматор для временного домена и цифровой преобразователь с понижением частоты для частотного. Два разных тракта для регистрации сигналов позволяют одновременно просматривать изображения входных сигналов во временном и частотном домене с использованием независимых настроек регистрации. Технологии «спектрального анализа» предлагают и другие производители, заявляя, что их решения простые в использовании, однако все они имеют ограничения, описанные выше. И только Режим спектра сочетает чрезвычайную простоту использования с возможностью одновременного вывода оптимальных изображений в обоих доменах.

Результаты измерений сигналов и IQ-данные можно легко передавать из низкопрофильного прибора Серии 6 на ПК при помощи ряда программных команд и интерфейсов API, которые входят в стандартную поставку всех приборов Tektronix Серии 5 и Серии 6.

В чём секрет уникальных характеристик?
В разработанную компанией Tektronix специализированную ИС TEK049 входят 12-битные аналого-цифровые преобразователи (АЦП), обеспечивающие 16-кратное увеличение разрешения по сравнению со стандартными 8-битными АЦП. К ИС TEK049 добавлен новый входной усилитель Tektronix TEK061 с самым низким в отрасли уровнем шума, позволяющий достичь максимально возможной точности измерения сигналов и захватывать слабые сигналы с высоким разрешением.

Основным фактором, мешающим просмотру мельчайших деталей небольших высокоскоростных сигналов, является шум. Чем выше собственный шум измерительной системы, тем меньше подробностей сигнала отображается на экране. Это ещё более критично для дигитайзера, когда вертикаль настроена с высокой чувствительностью (например, ≤10 мВ/дел) для просмотра небольших сигналов, которые чаще других присутствуют на высокоскоростных шинах. В низкопрофильном приборе Серии 6 применена новая специализированная микросхема TEK061, обеспечивающая минимальные шумовые характеристики при наивысшей чувствительности.

Кроме того, в новом режиме высокого разрешения (High Res) используется уникальный аппаратный фильтр с импульсной характеристикой конечной длительности (КИХ) с соответствующими выбранной частоте дискретизации параметрами. КИХ-фильтр обеспечивает максимальную возможную полосу пропускания для выбранной частоты дискретизации, в то же время предотвращает появление искажений из-за недостаточной частоты дискретизации и устраняет шум усилителей дигитайзера и помехи АЦП на частотах выше границы используемой полосы пропускания для выбранной частоты дискретизации. Режим высокого разрешения всегда обеспечивает разрешение по вертикали не менее 12 бит с возможностью увеличения разрешения по вертикали до 16 бит при частотах дискретизации до 625 Мвыб/с и полосе пропускания 200 МГц.

Создание испытательной стойки нового поколения
Ищете инновационные способы обновления испытательной стойки, просмотра, загрузки и анализа данных? Хотите заменить устаревшее оборудование, не меняя коды?

Мы понимаем, что проектирование испытательных стоек занимает время и требует множества компромиссных решений. Осознавая всю сложность такой проблемы, специалисты Tektronix постоянно ищут новые способы расширения набора инструментов, способных обеспечить гибкие возможности доступа к данным и замены устаревшего оборудования. Если это означает автоматизацию испытательной стойки при помощи LabVIEW, Python или другого интерфейса, компания постоянно расширяет число драйверов и массивы ресурсов, предоставляемых в качестве поддержки.

Возможно, вам требуется простой способ просмотра сигналов на удалённом компьютере? Нет проблем. У Tektronix есть команда разработчиков ПО, создающая новые технологии управления приборами из браузера (E*Scope), сохранения данных в облаке (TekCloud) и стриминга данных на ПК (TekScope). Фирменные инновационные технологии широко доступны.

И наконец, пользователи, привыкшие к клавиатурам, мышам, мониторам и KVM-переключателям, могут ничего не менять в своей работе!

Быстрое и согласованное обновление систем автоматизированного испытательного оборудования
Когда был написан ваш код для автоматизации процессов — в 70-х, 80-х или 90-х годах прошлого века?

Все, кто непосредственно работают с автоматизированными системами испытаний, знают, что переход на новую модель или платформу может быть болезненным. Изменение существующей кодовой базы для нового продукта может оказаться чрезвычайно дорогим и сложным. Но теперь появилось решение.

Во все низкопрофильные приборы Серий 5 и 6 встроен транслятор интерфейса программирования (PI). При активации транслятор PI действует как промежуточный уровень между приложением для проведения испытаний и дигитайзером. Транслятор PI распознает подгруппу устаревших команд платформ широко применяемых осциллографов DPO/ MSO5000B, DPO7000C и DPO70000C и мгновенно преобразует их в поддерживаемые команды. Интерфейс является легко читаемым и расширяемым, что означает возможность применения пользовательских настроек для сведения к минимуму затрат времени и труда, необходимых для перехода с устаревших приборов на новейшую платформу Tektronix.

Инновационные технологии доступа к данным
При помощи сервиса TekDrive можно выгружать, сохранять, упорядочивать, загружать и передавать файлы любого типа, а также выполнять их поиск с любого подсоединённого устройства. TekDrive встраивается в низкопрофильный прибор Серии 6 на этапе изготовления как инструмент для быстрой передачи и извлечения файлов, исключающий необходимость в USB-накопителе. Теперь анализировать и изучать стандартные WMF-, ISF-, TSS- и CSV-файлы можно непосредственно в браузере, пользуясь простыми интерактивными окнами просмотра сигналов. Основным предназначением сервиса TekDrive является интеграция, автоматизация и обеспечение безопасности. http://www.tekcloud.com/tekdrive

ПО TekScope добавляет в ПК пользователя функции анализа лучших в отрасли осциллографов. Анализ сигналов можно выполнять в любое время в любом месте. Базовый пакет, позволяющий масштабировать и измерять сигналы на месте тестирования, предоставляется бесплатно. Дополнительные опции добавляют к пакету расширенные функции, такие как анализ сигналов с нескольких приборов, декодирование сигналов с шин, анализ источников питания и анализ джиттера, независимо от того, на каком осциллографе были зарегистрированы данные. Опция TekScope Multi-Scope (анализ сигналов с нескольких приборов) позволяет подключать до 4 приборов и загружать данные с них (макс. число каналов 16–32) для удобного просмотра и анализа сигналов с разных приборов.

ПО E*Scope — это простой способ просмотра экранов и управления низкопрофильным прибором Серии 6 через сетевое соединение в таком же порядке, как и при непосредственной работе с прибором при помощи монитора или клавиатуры. Просто введите IP-адрес прибора в строку браузера для вывода главной страницы LXI и выберите опцию Instrument Control (Управление прибором) для получения доступа к E*Scope. Драйверы не нужны. Всё необходимое есть в браузере, и теперь можно приступать к управлению прибором. Это быстрый, гибкий и эффективный метод управления и визуализации сигналов от одного или нескольких приборов.

Синхронизация

При синхронизации нескольких приборов важно достичь минимального сдвига между каналами приборов, чтобы обеспечить наилучшую точность таймингов данных. В общем случае такой сдвиг состоит из двух составляющих: части, возникающей из-за неопределённости между вспомогательным входом сигнала запуска и аналоговым каналом, и части, связанной с джиттером сигнала запуска. За счёт устранения эффектов задержки канала относительно вспомогательного входа можно свести погрешность таймингов между каналами прибора только до джиттера. Этот процесс называется компенсацией сдвига.

Компенсацию сдвига можно выполнить для опорного канала, по которому одновременно подаётся сигнал запуска по перепаду (желательно больше 1 Впик-пик) на вспомогательный вход сигнала запуска и опорный канал нескольких приборов. После завершения процедуры сдвиг между каналами приборов может быть пренебрежительно малым (всего пара точек выборки) и не превышать указанного в спецификации значения 200 пс. Независимо от того, сколько у вас задействовано каналов — 16 или 200, — все данные можно легко синхронизировать и проанализировать.

Опция повышенной безопасности
Опция повышенной безопасности 6-SEC устанавливает защиту паролем функции включения и выключения всех портов ввода-вывода прибора и возможности обновления встроенного ПО. Кроме того, опция 6-SEC обеспечивает наивысший уровень безопасности, исключая сохранение во внутренней памяти пользовательских настроек или данных сигналов, в соответствии с Руководством по исполнению национальной программы мер против утечки государственной секретной информации, находящейся в распоряжении промышленности (NISPOM) DoD 5220.22-M, глава 8, а также Руководством службы безопасности министерства обороны для сертификации и аккредитации засекреченных систем согласно требованиям документа NISPOM. Это гарантирует информационную безопасность при перемещении прибора за пределы режимной зоны.

Генератор сигналов произвольной формы и стандартных функций
Прибор содержит опциональный встроенный генератор сигналов произвольной формы и стандартных функций, который идеально подходит для имитации сигналов датчика в процессе отладки или для добавления шума к полезным сигналам при моделировании неблагоприятных условий. Встроенный генератор сигналов произвольной формы и стандартных функций выдает сигналы с частотой до 50 МГц, в частности синусоидальные, прямоугольные, пилообразные и импульсные сигналы, постоянный ток, шум, сигналы функций кардинального синуса (Sinc), Гаусса и Лоренца, экспоненциального подъема и спада, гаверсинуса и кардиосигнал. Генератор сигналов произвольной формы позволяет загрузить сигнал размером до 128 000 точек из памяти прибора или с USB накопителя.

Функция генератора сигналов произвольной формы совместима с ПО ArbExpress Tektronix, позволяющим быстро и легко создавать и редактировать сложные сигналы на внешнем компьютере.

Цифровой вольтметр и частотомер сигнала запуска
Прибор содержит встроенные 4-разрядный цифровой вольтметр и 8-разрядный частотомер сигнала запуска. Сигнал с любого аналогового входа осциллографа может быть подан на вольтметр без переключения пробников. Частотомер сигнала запуска обеспечивает очень точное измерение частоты событий запуска.

Цифровой вольтметр и частотомер имеются во всех моделях и бесплатно активируются при регистрации прибора.

Фильтры с пользовательскими настройками (опция)
Если говорить упрощённо, любая система, которая обрабатывает сигнал, может считаться фильтром. Например, канал осциллографа работает как фильтр низких частот, точка среза которого на уровне 3 дБ определяет полосу пропускания. Так как сигнал может принимать любую форму, можно разработать фильтр, способный преобразовать его в заданную форму с учётом некоторых основных правил, допущений и ограничений.

Цифровые фильтры имеют ряд существенных преимуществ перед аналоговыми. Например, значения допусков элементов схемы аналогового фильтра настолько большие, что создавать фильтры высшего порядка сложно или просто невозможно. Эффективными фильтрами высшего порядка являются цифровые фильтры. Цифровые фильтры могут быть реализованы как фильтры с бесконечной импульсной характеристикой (БИХ) или с конечной импульсной характеристикой (КИХ). Выбор фильтров — БИХ или КИХ — зависит от требований к разрабатываемому устройству и области применения.

В низкопрофильных приборах Серии 6 предусмотрена возможность применения указанных фильтров к расчётным сигналам при помощи функции MATH Arbitrary. Опция 6-UDFLT значительно расширяет эту возможность, добавляя к базовым функциям MATH Arbitrary поддержку стандартных фильтров, а также режим создания специальных фильтров для заданных областей применения.

Типы фильтров, которые поддерживает низкопрофильный прибор Серии 6:

• ФНЧ
• ФВЧ
• полосно-пропускающий
• полосно-заграждающий
• всепропускающий
• Гильберта
• дифференцирующий.

Типы характеристик фильтров, которые поддерживает низкопрофильный прибор Серии 6:

• АЧХ по Баттерворту;
• Чебышёва I рода;
• Чебышёва II рода;
• эллиптическая;
• Гаусса;
• Бесселя-Томсона.

Управление характеристиками фильтров доступно для всех типов фильтров, кроме всепропускающего, Гильберта и дифференцирующего.

Создаваемые фильтры можно сохранить, восстановить или применить сразу после завершения редактирования.

Технические характеристики

Система вертикального отклонения
Режим входа
DC (По постоянному току)
Входной импеданс 50 Ом, связь по постоянному току
50 Ом ±3 %

Диапазон чувствительности по входу
50 Ом
от 1 мВ/дел до 1 В/дел в последовательности 1-2-5
Примечание: 1 мВ/дел — это 2-кратное цифровое увеличение режима 2 мВ/дел.
Максимальное входное напряжение
2,3 Вср.кв. при <100 мВ/дел с пиковыми значениями ≤±20 в (длительность импульса

5,5 Вср.кв. при ≥100 мВ/дел с пиковыми значениями ≤±20 В (длительность импульса ≤200 мкс)

Эффективная разрядность (ENOB — эффективное количество битов), типичная
2 мВ/дел, режим высокого разрешения, 50 Ом, 10 MГц при 90 % предельной амплитуды входного сигнала

50 мВ/дел, режим высокого разрешения, 50 Ом, 10 MГц при 90 % предельной амплитуды входного сигнала

2 мВ/дел, режим выборки, 50 Ом, 10 MГц при 90 % предельной амплитуды входного сигнала

50 мВ/дел, режим выборки, 50 Ом, 10 MГц при 90 % предельной амплитуды входного сигнала

Отклонение по постоянному напряжению
0,1 дел при входном сопротивлении дигитайзера 50 Ом (с согласованной нагрузкой 50 Ом)

0,2 дел при чувствительности 1 мВ/дел и входном сопротивлении дигитайзера 50 Ом (с согласованной нагрузкой 50 Ом)

Диапазон позиционирования
±5 делений
Диапазоны смещения, максимальные

Уровень входного сигнала не может превышать максимальное входное напряжения для входа 50 Ом.

Точность смещения
±(0,005 × | смещение – положение | + отклонение пост. напряжения); значения смещения, положения и отклонения пост. напряжения указываются в вольтах

Выбор полосы пропускания
Модель 8 ГГц, 50 Ом
20 МГц, 200 МГц, 250 МГц, 350 МГц, 500 МГц, 1 ГГц, 2 ГГц, 2,5 ГГц, 3 ГГц, 4 ГГц, 5 ГГц, 6 ГГц, 7 ГГц и 8 ГГц
Модель 6 ГГц, 50 Ом
20 МГц, 200 МГц, 250 МГц, 350 МГц, 500 МГц, 1 ГГц, 2 ГГц, 2,5 ГГц, 3 ГГц, 4 ГГц, 5 ГГц и 6 ГГц
Модель 4 ГГц, 50 Ом
20 МГц, 200 МГц, 250 МГц, 350 МГц, 500 МГц, 1 ГГц, 2 ГГц, 2,5 ГГц, 3 ГГц и 4 ГГц
Модель 2,5 ГГц, 50 Ом
20 МГц, 200 МГц, 250 МГц, 350 МГц, 500 МГц, 1 ГГц, 2 ГГц и 2,5 ГГц
Модель 1 ГГц, 50 Ом
20 МГц, 200 МГц, 250 МГц, 350 МГц, 500 МГц и 1 ГГц
Фильтр полосы пропускания оптимизирован для
получения более равномерной характеристики или сглаживания отклика на ступенчатый сигнал
Случайный шум (ср. кв.), типич.
50 Ом, типич.

25 Гвыб/с, режим выборки, ср. кв.

12,5 Гвыб/с, режим высокого разрешения, ср. кв.

Переходное затухание между каналами (изоляция каналов), типич.
≥–80 дБ до 2 ГГц

≥–65 дБ до 4 ГГц

≥–55 дБ до 8 ГГц

для любых двух каналов с настройкой чувствительности 200 мВ/дел.

Система горизонтального отклонения
Диапазон скорости развёртки
от 40 пс/дел до 1,000 с/дел
Диапазон частот дискретизации
от 6,25 выб/с до 25 Гвыб/с (в режиме реального времени)

от 50 Гвыб/с до 2,5 Твыб/с (с интерполяцией)

Диапазон изменения длины записи
Максимальная длина записи во всех режимах регистрации составляет 250 млн точек с возможностью уменьшения до минимальной (1 тыс. точек) с ш

Гаран