Серия осциллографов до 1 ГГц с анализатором спектра Tektronix MDO3

Краткое описание серии

Осциллографы (шесть в одном) серии Tektronix MDO3 отлично подходят для проектирования и отладки сложных электронных систем, содержащих аналоговые и цифровые сигналы, а также радиочастотные компоненты. Серия Tektronix MDO3 базируется на предыдущей успешной серии Tektronix MDO3000 и повторяет большинство её характеристик, но в отличие от MDO3000, новая серия MDO3 оснащена большим сенсорным экраном с разрешением 1920 × 1080 точек и инновационным интерфейсом пользователя, полностью повторяющим интерфейс старших серий осциллографов (MSO4, MSO5 и MSO6).

Осциллограф Tektronix MDO3 объединяет в себе шесть приборов: профессиональный цифровой осциллограф, встроенный анализатор спектра, генератор сигналов произвольной формы и стандартных функций, логический анализатор на 16 каналов, анализатор последовательных протоколов и цифровой вольтметр/частотомер. В процессе эксплуатации осциллографа серии MDO3 его можно модернизировать, включая расширение полосы пропускания, за счёт активации программных опций. Подробные различия моделей серии смотрите в интерактивной таблице. Полное описание всех характеристик можно скачать ниже на этой странице в разделе Документация.

Все модели серии

Серия Tektronix MDO3 состоит из десяти моделей, представленных в этой интерактивной таблице. Чтобы посмотреть все характеристики определённых моделей, добавьте их в сравнение.

Основные возможности серии

100 МГц, 2,5 Гвыб/с, 2 канала (модель Tektronix MDO32-BW-100).
100 МГц, 2,5 Гвыб/с, 4 канала (модель Tektronix MDO34-BW-100).
200 МГц, 2,5 Гвыб/с, 2 канала (модель Tektronix MDO32-BW-200).
200 МГц, 2,5 Гвыб/с, 4 канала (модель Tektronix MDO34-BW-200).
350 МГц, 2,5 Гвыб/с, 2 канала (модель Tektronix MDO32-BW-350).
350 МГц, 2,5 Гвыб/с, 4 канала (модель Tektronix MDO34-BW-350).
500 МГц, 2,5 Гвыб/с, 2 канала (модель Tektronix MDO32-BW-500).
500 МГц, 2,5 Гвыб/с, 4 канала (модель Tektronix MDO34-BW-500).
1 ГГц, 5 Гвыб/с, 2 канала (модель Tektronix MDO32-BW-1000).
1 ГГц, 5 Гвыб/с, 4 канала (модель Tektronix MDO34-BW-1000).
Длина записи: 10 млн. точек на канал.
Вертикальное разрешение: 8 бит (11 бит в режиме высокого разрешения).
Чувствительность: от 1 мВ/дел до 10 В/дел с калиброванной точной настройкой.
Скорость непрерывного захвата осциллограмм: до 280 000 осциллограмм/с.
Встроенный анализатор спектра 9 кГц – 1 ГГц (до 3 ГГц с опцией 3-SA3).
Встроенный цифровой вольтметр и частотомер (входит в стандартную комплектацию).
Дополнительные опции: встроенный генератор стандартных и произвольных сигналов, встроенный логический анализатор на 16 цифровых каналов, анализатор протоколов: I2C, SPI, RS-232/422/485/UART, USB 2.0, CAN, LIN, FlexRay, MILSTD-1553, аудиошины и другие.
Сенсорный экран 29,5 см (разрешение 1920 × 1080). Интерфейсы: USB, Ethernet, HDMI и др.
Масса: 5,26 кг или 5,31 кг. Габариты: 370 × 252 × 149 мм. Рабочая температура: от -10°С до +55°С.

Поскольку главной задачей осциллографа является визуализация электрических сигналов, то наличие большого экрана с максимально высоким разрешением становится серьёзным преимуществом по сравнению с более простыми моделями. Особенно это актуально при одновременной работе с множеством аналоговых и цифровых сигналов, а также результатов автоматических измерений. Для сравнения, на этой фотографии показан экран осциллографа серии MDO3 с разрешением 1920 × 1080 пикселей, на котором выделены две области, типичные для разрешений экранов других моделей: 800 × 480 и 1280 × 800. Разница очевидна.

Осциллографы серии Tektronix MDO3 содержат шесть приборов, которые чаще всего необходимы инженерам: профессиональный цифровой осциллограф, анализатор спектра, генератор сигналов, логический анализатор на 16 каналов, анализатор протоколов последовательных шин и цифровой вольтметр/частотомер. За счёт интеграции всех этих возможностей в одном приборе, осциллографы Tektronix MDO3 обеспечивают своим владельцам отличное соотношение цена/возможности.

Нужно больше возможностей анализа радиоспектра? Смотрите серию Tektronix MDO4000C.
Необходимо до 6-ти каналов FlexChannel при полосе до 1,5 ГГц? Смотрите серию Tektronix MSO4.
Необходимо до 8-ми каналов FlexChannel при полосе до 2 ГГц? Смотрите серию Tektronix MSO5.
Нужен недорогой USB осциллограф до 200 МГц? Смотрите серию PicoScope 3000D.
Нужен профессиональный осциллограф с полосой до 8 ГГц? Смотрите серию Tektronix MSO6.
Нужен осциллограф с полосой пропускания более 8 ГГц? Смотрите серии Tektronix DPO/MSO70000.
Трудно определиться с моделью? Смотрите помощник: Как быстро выбрать осциллограф.
Все серии современных осциллографов представлены здесь: Цифровые осциллографы.

Видеообзор серий Tektronix MDO3 и MSO4

Несколько лет назад американская компания Tektronix выпустила две новые серии осциллографов, оснащённых большими сенсорными экранами, новым интерфейсом пользователя и множеством инновационных функций. Появлению этих двух серий предшествовала кропотливая работа и сотни консультаций с ведущими инженерами-разработчиками чтобы возможности новых осциллографов включали все их пожелания. В результате были разработаны серии MDO3 (до 1 ГГц) и MSO4 (до 1,5 ГГц). В этом динамичном видеоанонсе показаны самые сильные стороны этих двух серий.

Профессиональный цифровой осциллограф

Осциллографы серии MDO3 – это приборы высокого класса с разнообразными функциями для ускорения каждого этапа отладки: от быстрого обнаружения и захвата аномалий до поиска в записи осциллограммы интересующих событий, анализа характеристик событий и поведения исследуемого устройства. Осциллографы этой серии содержат множество инновационных функций, одной из которых является технология цифрового фосфора DPO, существенно упрощающая поиск различных аномалий электрических сигналов.

Для эффективного обнаружения аномалий сигналов, осциллографы Tektronix MDO3 обеспечивают измерение до 280 000 осциллограмм в секунду. Специальный процессор осциллографа в реальном времени анализирует тысячи осциллограмм и выделяет редко появляющиеся события градациями цвета. Эта особенность осциллографов серии MDO3 позволяет гарантированно обнаруживать единичные отклонения сигналов, даже длительностью 3,5 мкс. На фотографии ниже показан пример работы этой функции. Постоянно присутствующие сигналы отображаются оттенками красного и жёлтого, а редко появляющиеся тёмно-синим цветом.

Обнаружение неисправности устройства – это лишь первый шаг. Теперь нужно захватить интересующее событие, чтобы установить причину его возникновения. В осциллографе серии MDO3 предусмотрено более 125 комбинаций запуска, обеспечивающих полный набор вариантов для ускорения поиска интересующего события. Запуск может осуществляться по ранту, логической комбинации, длительности импульса/глитча, нарушению времени установки и времени удержания, последовательным пакетам и данным параллельной шины. А благодаря длине записи до 10 млн. точек на канал, можно захватывать сразу несколько интересующих событий и даже тысячи последовательных пакетов с сохранением высокого разрешения, позволяющего детально рассматривать мельчайшие подробности сигнала. Меню с вариантами условий запуска показано в правой части этого скриншота.

Для того, чтобы проверить соответствие технических характеристик исследуемого устройства требуемым нормам и убедиться в том, что оно способно решать поставленные задачи, необходимо проанализировать все режимы работы этого устройства. Эта работа может потребовать самых разнообразных измерений: от простой проверки времени нарастания и длительности импульсов до сложного анализа потерь мощности на отдельных компонентах, оценки качества тактовых сигналов и исследования источников шума.

Осциллографы серии Tektronix MDO3 предлагают широкий набор встроенных средств анализа, включая привязанные к сигналу или экрану курсоры, автоматизированные измерения, расширенный набор математических функций, в том числе редактор уравнений, быстрое преобразование Фурье (БПФ, FFT), статистику и др. Для примера на этом скриншоте показан прямоугольный сигнал (меандр), параметры которого, определяются функцией автоматических измерений. Для каждого активированного измерения в правой части экрана осциллографа отображается отдельный прямоугольный бейдж, содержащий обновляемые результаты.

Большая длина записи современных осциллографов позволяет при одном захвате получать тысячи экранов информации. С одной стороны это хорошо, поскольку даёт возможность анализировать большие объёмы данных, но с другой стороны сам анализ превращается в трудоёмкий процесс, поскольку вручную найти интересующее событие среди тысяч и миллионов похожих событий очень трудно. Но осциллографы серии Tektronix MDO3 содержат лучшее в отрасли средство навигации и автоматического поиска, с помощью которого интересующие события можно находить за считанные секунды. Типы событий, которые можно автоматически искать включают: фронт и спад сигнала, время нарастания и время спада, ширина импульса, таймаут, рант, время установления и время удержания, логическую комбинацию, конкретные данные последовательной или параллельной шины и др.

Для примера в верхней части этого скриншота экрана Tektronix MDO3 показана вся выборка сигнала канала 1, содержащая 10 миллионов оцифровок. Она выглядит как длинный жёлтый прямоугольник, на котором незаметно никаких деталей сигнала. По всей этой выборке осциллограф провёл автоматический поиск рантов сигналов (импульсов, имеющих меньший уровень, чем все остальные импульсы) и нашёл три таких события. Все три найденные события отмечены маленькими белыми треугольниками, расположенными над верхней выборкой. В центральной части экрана располагается сильно увеличенный фрагмент выборки, содержащий второй из трёх найденных рантов. Есть возможность легко переходить от одного обнаруженного события к другому, просто нажимая на стрелки "влево" и "вправо", а также менять масштаб с помощью ручек на передней панели, или просто используя сенсорный экран.

Все профессиональные осциллографы Tektronix серий MDO3, MSO4, MSO5 и MSO6 оснащены сенсорными экранами с разрешением 1920 на 1080 точек и однотипным великолепно продуманным пользовательским интерфейсом, который значительно ускоряет и упрощает процесс работы. Одинаковость интерфейса и логики взаимодействия с осциллографами указанных серий позволяет сохранить наработанные приёмы при переходе от более простых серий (MDO3 и MSO4) к наиболее функциональным (MSO5 и MSO6).

Важной особенностью осциллографов серии MDO3 является то, что при необходимости полоса пропускания может быть увеличена после покупки прибора. Полоса пропускания может быть увеличена до 200, 350 или 500 МГц непосредственно владельцем прибора, с помощью покупки программного ключа. Для увеличения полосы пропускания до 1 ГГц необходимо обратиться в сервисный центр компании Tektronix.

Анализатор спектра

Все осциллографы серии Tektronix MDO3 содержат полноценный аппаратный анализатор спектра с отдельным радиочастотным входом, оснащённым стандартным для радиоизмерений коннектором 50 Ом, типа N(f). Анализатор спектра с диапазоном частот 9 кГц – 1 ГГц присутствует во всех приборах серии MDO3. Диапазон частот 9 кГц – 3 ГГц доступен в качестве опции 3-SA3, которую можно активировать как при заказе прибора, так и во время его эксплуатации.

Так как многие современные устройства содержат радиотракт, то необходимо проводить измерения не только в области времени, но и в частотной области. При этом, традиционные решения на базе БПФ (FFT) мало полезны, поскольку имеют очень низкую чувствительность. А полноценный спектроанализатор осциллографа Tektronix MDO3 значительно расширяет область полезного применения этого прибора. Внешний вид радиочастотного коннектора встроенного анализатора спектра показан на этой фотографии.

При использовании радиочастотного входа анализатора спектра, дисплей осциллографа серии MDO3 переходит в режим полноэкранного отображения сигналов в частотной области. Все основные параметры спектра, такие как центральная частота (Center Frequency), полоса обзора (Span), опорный уровень (Reference Level) и полоса разрешения (RBW), настраиваются легко и быстро с помощью меню сенсорного экрана или привычных ручек и кнопок на передней панели прибора.

Возможно выполнение трёх видов автоматизированных радиочастотных измерений: мощности сигнала в канале (Channel Power), ширины занимаемой полосы частот (Occupied Bandwidth) и коэффициента мощности в соседнем канале (Adjacent Channel Power Ratio). При активации какого-либо из этих режимов измерений, осциллограф MDO3 автоматически включает метод детектирования "Усреднённый" (Average).

Кроме стандартных функций спектрального анализа, осциллографы серии MDO3 позволяют отображать множество спектров в виде накопительной спектрограммы, которая является идеальным средством для отслеживания медленно изменяющихся событий в радиочастотных сигналах. Когда прибор работает в таком режиме, то ось X содержит значения частоты (как на обычном графике представления спектра), ось Y соответствует времени измерения конкретного спектра, а уровень амплитуды обозначается разными цветами. Холодными цветами (оттенками синего и зелёного) показаны малые амплитуды, а горячими цветами (оттенками красного и жёлтого) показаны сигналы большой амплитуды.

Генератор сигналов

Осциллографы серии MDO3 содержат опциональный встроенный генератор сигналов произвольной формы и стандартных функций (опция 3-AFG) идеальный для имитации разных сигналов в процессе отладки любого устройства. Для моделирования неблагоприятных условий работы есть возможность добавлять шум к сигналам, формируемым генератором.

Встроенный генератор сигналов произвольной формы и стандартных функций выдаёт различные формы сигналов: синусоидальные (с частотой до 50 МГц), прямоугольные, пилообразные и импульсные, постоянное напряжение, шум, сигналы функций кардинального синуса (Sinc), Гаусса и Лоренца, экспоненциального подъёма и спада, гаверсинуса, кардиосигнала и др. Кроме множества стандартных сигналов, встроенный генератор осциллографов Tektronix MDO3 может формировать любые произвольные сигналы, предварительно загруженные во внутреннюю память прибора.

Логический анализатор

Наличие в осциллографе Tektronix MDO3 опции 3-MSO добавляет логический анализатор на 16 цифровых каналов, полностью интегрированный в интерфейс пользователя осциллографа. Это упрощает работу и облегчает решение вопросов при анализе сигналов в разных областях. Подключение логического анализатора к цифровым шинам осуществляется с помощью 16-ти канального цифрового пробника P6316, который входит в состав опции 3-MSO. Пример работы логического анализатора представлен на этом скриншоте, на котором показана входная 8-ми битная параллельная шина ЦАП и его аналоговый выход (первый канал осциллографа – жёлтый синус).

Анализатор последовательных протоколов

Сигналы последовательных шин содержат, как правило, адрес, управляющую информацию, данные и тактовую частоту, что затрудняет инженеру интерпретацию изображения на экране осциллографа и ручное выделение интересующих событий. С другой стороны, автоматический запуск, декодирование и поиск событий и условий в сигналах, передаваемых по последовательной шине, позволяют полностью автоматизировать рутинную работу и создают надёжный набор средств отладки последовательных шин.

При наличии соответствующих опций, осциллографы серии Tektronix MDO3 могут автоматически выполнять захват, декодирование и анализ таких последовательных протоколов передачи данных:
- опция 3-SRAERO (MIL-STD-1553 и ARINC 429)
- опция 3-SRAUDIO (I2S, LJ, RJ и TDM)
- опция 3-SRAUTO (CAN, CAN FD, LIN и FlexRay)
- опция 3-SRCOMP (RS-232, RS-422, RS-485 и UART)
- опция 3-SREMBD (I2C и SPI)
- опция 3-SRUSB2 (USB2.0 LS, FS и HS)

Чтобы активировать сразу все эти возможности, предлагается единая опция 3-BND, которая продаётся со значительной скидкой и включает такие опции: 3-SRAERO, 3-SRAUDIO, 3-SRAUTO, 3-SRCOMP, 3-SREMBD, 3-SRUSB2, а также опцию 3-PWR (измерение и анализ характеристик компонентов силовой электроники).

В качестве примера на этом скриншоте показан экран осциллографа Tektronix MDO3 в режиме запуска по конкретному адресу последовательной шины I2C. Жёлтая осциллограмма представляет собой сигнал тактовой частоты шины, а синяя – передаваемые по ней данные. Под ними располагается декодированное содержимое пакетов шины, включая Старт, Адрес, Чтение/Запись, Данные и Стоп.

Вольтметр и частотомер

Осциллографы MDO3 содержат встроенный 4-х разрядный цифровой вольтметр и 5-ти разрядный частотомер. Сигнал с любого аналогового входа осциллографа может быть подан на вольтметр или частотомер без переключения пробников. Результаты измерений динамически обновляются на дисплее прибора в цифровой или графической форме. В зависимости от выбранного режима мультиметра, результаты могут включать: текущее, среднее, максимальное и минимальное значения. Цифровой вольтметр и частотомер есть во всех моделях серии MDO3 и активируются при регистрации прибора.

Качественные щупы (пробники)

Пробники осциллографа также важны как и сам осциллограф. Поскольку пробник находится между объектом измерения и осциллографом, то от него во многом зависит качество выполняемых измерений. Идеальный пробник должен обладать хорошей полосой пропускания, малой входной ёмкостью, достаточным уровнем допустимого напряжения, быть удобным и надёжным.

Стандартные пробники осциллографов Tektronix MDO3 обладают всеми указанными качествами. Их дизайн совершенствовался годами, а электрические характеристики и надёжность одни из самых лучших в отрасли. В зависимости от частотного диапазона, осциллографы Tektronix MDO3 комплектуются разными пробниками: по одному на каждый аналоговый канал.

При заказе осциллографа с опцией 3-MSO (логический анализатор на 16 цифровых каналов) в комплекте поставки также присутствует цифровой пробник P6316. Внешний вид пробника P6316 показан на фотографии ниже. Вообще для осциллографов Tektronix серии MDO3 выпускается множество типов качественных пробников: пассивных, активных, высоковольтных, токовых, гальванически изолированных и т.д.

Коммуникационные интерфейсы

В стандартной комплектации осциллографы Tektronix MDO3 оснащаются всеми интерфейсами, необходимыми для удалённого управления этими приборами и для включения их в состав измерительных комплексов. Для автоматизации измерений можно использовать программное обеспечение OpenChoice, которое входит в комплект поставки.

На этой фотографии показан фрагмент задней панели осциллографа MDO3, на которой располагаются следующие коммуникационные интерфейсы: Ethernet с поддержкой LXI, USB 2.0 (для подключения к компьютеру), USB 2.0 (для подключения флешки), HDMI (для подключения внешнего дисплея). Слева от коммуникационных интерфейсов располагается выход функционального генератора AFG Out (опция 3-AFG).

Технические характеристики

Ниже приводится перечень основных технических характеристик осциллографов Tektronix серии MDO3. Подробные технические характеристики смотрите далее на этой странице в разделе Документация.

Опции и аксессуары

Основные опции для осциллографов серии Tektronix MDO3:
- опция 3-SA3 (расширение диапазона частот встроенного анализатора спектра до 3 ГГц)
- опция 3-MSO (логический анализатор на 16 цифровых каналов в комплекте с цифровым пробником P6316)
- опция 3-AFG (встроенный генератор стандартных и произвольных сигналов с полосой до 50 МГц)
- опция 3-SRAERO (MIL-STD-1553 и ARINC 429)
- опция 3-SRAUDIO (I2S, LJ, RJ и TDM)
- опция 3-SRAUTO (CAN, CAN FD, LIN и FlexRay)
- опция 3-SRCOMP (RS-232, RS-422, RS-485 и UART)
- опция 3-SREMBD (I2C и SPI)
- опция 3-SRUSB2 (USB2.0 LS, FS и HS)
- опция RM3 (набор для монтажа осциллографа в стойку)
- опция SC3 (мягкая транспортная сумка с защитной крышкой для передней панели осциллографа)
- опция HC3 (жёсткий транспортный кейс для осциллографа и принадлежностей)

Основные пробники (щупы) и аксессуары, совместимые с серией осциллографов Tektronix MDO3, показаны ниже. Подробную информацию по опциям, пробникам и другим аксессуарам смотрите далее на этой странице в разделе Документация.