Skip navigation
All Places > Keysight Blogs > Keysight Russia > Blog

Источники питания постоянного тока серии Keysight E36100 после проведения соответствующих технических испытаний включены в Госреестр СИ РФ за номером № 64742-16, приказ # 1079 от 12 августа 2016

 

Серия компактных источников питания постоянного тока Keysight E36100 с интерфейсами LAN и USB обеспечивает точное и надёжное питание для отладки и проверки разрабатываемых устройств. Серия E36100 включает пять моделей с выходным напряжением до 100 В и током до 5 А.

 

Небольшие размеры источников питания серии E36100 (высота 2U, ширина ¼19'') экономят место в измерительном стенде или стойке, а стандартные интерфейсы LAN (LXI Core) и USB упрощают подключение источников питания к компьютеру. Интуитивно понятная система экранных меню упрощает и ускоряет выполнение ручных операций, а защита от перенапряжения и сверхтоков помогает инженерам защитить тестируемые устройства.

 

Дополнительная информация об источниках питания серии Keysight E36100 приведена на странице www.keysight.com/find/e36100. Изображения высокого разрешения представлены по ссылке www.keysight.com/find/e36100_images.

 

Источники питания переменного тока Keysight AC6800 после проведения соответствующих технических испытаний включены в Госреестр СИ РФ за номером № 64741-16, приказ # 1079 от 12 августа 2016

 

Серия источников питания Keysight AC6800 обеспечивают стабильные достоверные результаты тестирования в процессе разработки и производства электронных устройств. Cерия включает четыре модели с выходной мощностью от 500 ВА до 4000 ВА, каждая из которых обладает полным набором возможностей для проведения основных видов испытаний.

 

Источники питания переменного тока общего назначения серии AC6800 имеют интуитивно понятный пользовательский интерфейс, который обеспечивает удобный доступ для просмотра настроек и результатов измерений непосредственно с передней панели прибора или с использованием стандартных команд программирования SCPI.

 

Источники питания серии AC6800 в стандартной комплектации оснащены интерфейсами USB и LAN/LXI Core. В качестве опции доступен интерфейс GPIB. Интерфейс LXI Core предоставляет возможность дистанционной настройки и управления источником питания через стандартный веб-браузер. Пользователи могут использовать дополнительную плату аналогового ввода для добавления основных типов переходных сигналов в выходной сигнал источника питания.

 

Более подробная информация об источниках питания переменного тока общего назначения серии AC6800 приведена на странице www.keysight.com/find/AC6800. Изображения приборов доступны по адресу www.keysight.com/find/AC6800_images.

Загрузите плакат "Параметры цифровых осциллографов" на русском языке. В этом плакате проиллюстрированы основополагающие характеристики современных цифровых запоминающих осциллографов и осциллографов смешанных сигналов, а именно:

  1. Полоса пропускания
  2. Частота дискретизации
  3. Глубина памяти
  4. Скорость обновления сигналов на экране
  5. Число каналов
  6. Возможности запуска
  7. Средства подключения
  8. Пробники

 

Capture.PNG

В прошлой статье мы познакомились с назначением и областями применения осциллографов, рассмотрели какие бывают осциллографы и что из себя представляют современные цифровые осциллографы.

 

Теперь обсудим более принципиальные для проведения точных и адекватных измерений моменты. Познакомимся с тем, что такое запуск осциллографа и разберемся, как основные характеристики цифровых осциллографов влияют на проведение измерений.

 

Органы управления системой запуска

Как уже упоминалось ранее, система запуска обеспечивает стабильное, удобное для работы представление сигнала и позволяет синхронизировать систему захвата осциллографа с той частью осциллограммы, которую необходимо исследовать. Органы управления этой системой позволяют подобрать вертикальный уровень запуска (например, напряжение, при котором должен запускаться процесс захвата данных осциллографом) и выбирать между различными возможностями запуска. Ниже рассматриваются примеры наиболее распространенных типов запуска.

 

Запуск по фронту сигнала

Запуск по фронту сигнала является наиболее часто используемым видом запуска. Событие запуска наступает, когда входной сигнал пересекает заданный пороговый уровень напряжения. Вы можете выбрать запуск по нарастающему или по спадающему фронту сигнала. На рисунке 1 показано графическое представление запуска по нарастающему фронту.

 

1.JPG

Рис. 1. При использовании запуска по нарастающему фронту запуск осциллографа осуществляется при достижении напряжения сигнала заданного порогового значения

 

Запуск по импульсной помехе (глитчу)

Запуск по глитчу позволяет осуществлять запуск по событиям или импульсам, длительность которых больше или меньше некоторого заданного промежутка времени. Эта функция очень полезна для поиска случайных импульсных помех или ошибок. Если такие аномалии проявляются не очень часто, то увидеть их бывает довольно затруднительно. Между тем, запуск по глитчу позволяет успешно захватывать бóльшую часть из этих ошибок. На рисунке 2 показана импульсная помеха, захваченная с помощью осциллографа Keysight серии InfiniiVision 6000.

 

2.JPG

Рис. 2. Редкая случайная импульсная помеха, захваченная с помощью осциллографа Keysight серии InfiniiVision 6000

 

Запуск по длительности импульса

Запуск по длительности импульса похож на запуск по глитчу и используется для обнаружения импульсов определенной длительности. Вместе с тем, это более общий вид запуска, так как он дает возможность осуществлять запуск по импульсам любой заданной длительности. При этом может быть выбрана полярность импульса — положительная или отрицательная. Кроме того, можно установить положение запуска по горизонтальной оси. Это позволяет увидеть события, которые произошли до события запуска или после него. Так, например, можно настроить запуск по глитчу, а затем, обнаружив ошибку, исследовать сигнал, предшествующий событию запуска, чтобы найти причину возникновения этой импульсной помехи. Если установить задержку по горизонтальной оси равной нулю, то событие запуска будет расположено в центре экрана. События, произошедшие непосредственно перед событием запуска, будут отображаться в левой части экрана, а те, которые произошли после события запуска, — в правой. Кроме того, пользователь может настроить режим входа запуска, а также установить источник сигнала, по которому будет осуществляться запуск. При этом совсем не обязательно запуск должен осуществляться по исследуемому сигналу, для этого можно использовать любой другой сигнал, имеющий отношение к данной измерительной задаче. На рисунке 3 показан блок органов управления системой запуска на передней панели осциллографа.

 

3.JPG

Рис. 3. Блок органов управления системой запуска осциллографа Keysight серии 2000 X

 

В современных цифровых осциллографах есть и базовые, и расширенные возможности запуска. Например, по определенным последовательным протоколам или ошибкам в этих цифровых сигналах. Также есть и революционные технологии запуска, такие как запуск по прямоугольной зоне, которую сигнал пересекает на экране осциллографа. О таких весьма интересных и продвинутых вещах мы поговорим в других статьях нашего блога.

 

Органы управления входными каналами

Как правило, осциллограф имеет два или четыре аналоговых канала. Они пронумерованы, при этом для каждого канала обычно имеется отдельная кнопка, которая позволяет включать или отключать соответствующий канал (рис. 4).

 

8.JPG

Рис. 4. Блок органов управления входными каналами осциллографа Keysight серии 2000 X

 

На передней панели может располагаться специальный переключатель (или функциональная клавиша), который позволяет задавать тип входа: закрытый (AC) или открытый (DC). Если выбран режим открытого входа, входной сигнал не подвергается обработке и подается непосредственно на усилитель системы вертикального отклонения осциллографа. В режиме закрытого входа фильтруется постоянная составляющая сигнала, и осциллограмма центрируется относительно уровня приблизительно 0 вольт («земля»). Кроме того, с помощью клавиши выбора может быть задан импеданс пробника для каждого канала. Органы управления позволяют также установить тип дискретизации входного сигнала. Используется два основных метода дискретизации сигнала: дискретизация в режиме реального времени и дискретизация в эквивалентном масштабе времени.

 

Дискретизация в режиме реального времени

При дискретизации в режиме реального времени осциллограф захватывает выборки сигнала с частотой, достаточной для точного отображения формы сигнала. Некоторые современные высокопроизводительные осциллографы способны захватывать одиночные сигналы с частотой до 63 ГГц, оцифровывая их в режиме реального времени.

 

Дискретизация в эквивалентном масштабе времени

Дискретизация в эквивалентном масштабе времени позволяет построить форму сигнала по данным нескольких захватов. Одна часть сигнала оцифровывается в процессе первого захвата данных, другая часть — в ходе второго захвата и так далее. Затем все эти данные собираются воедино для воссоздания формы сигнала. Режим дискретизации в эквивалентном масштабе времени особенно полезен для изучения высокочастотных сигналов, которые слишком быстры для использования дискретизации в режиме реального времени (частота более 63 ГГц).

 

Функциональные клавиши

Функциональными клавишами оснащены осциллографы, операционная система которых основана не на ОС Windows. Эти клавиши позволяют перемещаться по меню, отображаемому на дисплее осциллографа. На рисунке 5 показано, как выглядит всплывающее меню, когда нажата функциональная клавиша. Показанное на рисунке конкретное меню предназначено для выбора режима запуска. Вы можете циклически перемещаться по пунктам меню, непрерывно нажимая на функциональную клавишу или вращая поворотный регулятор на передней панели.

 

4.JPG

Рис. 5. Меню выбора типа запуска появляется при нажатии на функциональную клавишу,  расположенную под соответствующим пунктом меню запуска.

 

Основные виды измерений

Цифровые осциллографы позволяют выполнять широкий спектр измерений параметров сигналов. Виды и степень сложности доступных измерений зависят от набора функциональных возможностей вашего осциллографа. Большинство современных осциллографов позволяют выполнять все основные виды измерений.

 

Полный размах (амплитуда) напряжения

При выполнении этого вида измерений определяется разность между самым низким и самым высоким значением напряжения сигнала в течение некоторого периода времени.

 

5.JPG

Рис. 6. Измерение амплитуды сигнала

 

Среднеквадратичное значение напряжения

При выполнении этого вида измерений определяется среднеквадратичное значение напряжения сигнала. Эта величина может использоваться затем для вычисления мощности.

 

Время нарастания

Этот вид измерений позволяет определять интервал времени, в течение которого напряжение сигнала меняется от самого низкого до самого высокого предельного значения. Обычно измеряется время, необходимое для перехода с 10% до 90% от полного размаха сигнала.

 

6.JPG

Рис. 7. Пример измерения времени нарастания (показано измерение по уровню 0-100%  вместо обычно используемого 10-90%).

 

Длительность импульса

При измерении длительности положительного импульса вычисляется промежуток времени, в течение которого напряжение сигнала возрастает от уровня, соответствующего 50% от амплитуды, до его максимального значения, а затем уменьшается до уровня 50%. При измерении длительности отрицательного импульса вычисляется промежуток времени, в течение которого напряжение сигнала снижается от уровня, соответствующего 50% от амплитуды, до его минимального значения, а затем возрастает до уровня 50%.

 

Период

Этот вид измерений служит для определения периода, т.е. интервала времени, через который периодический сигнал повторяет свои значения.

 

Частота

Данный вид измерений служит для определения частоты, т.е. величины, обратной периоду.

 

Этот перечень приведен здесь для того, чтобы дать вам общее представление о том, какие виды измерений можно выполнять с помощью осциллографа. Вместе с тем, следует иметь в виду, что большинство осциллографов обеспечивают намного большее количество измерительных функций.

 

Основные математические функции

Помимо описанных выше видов измерений существует множество других математических операций функций, которые можно производить над сигналами. Ниже приведены примеры таких операций.

 

Преобразование Фурье

Эта математическая функция позволяет видеть гармонические компоненты (частоты), из которых состоит исследуемый сигнал.

 

Абсолютное значение

Эта математическая функция показывает абсолютное значение величины сигнала, выраженное в единицах напряжения.

 

Интегрирование

Эта математическая функция позволяет вычислить интеграл исследуемого сигнала.

 

Сложение и вычитание

Эти математические функции позволяют складывать или вычитать мгновенные значения исследуемых осциллограмм и отображать на дисплее результирующий сигнал.

 

Хотелось бы еще раз отметить, что это — лишь небольшая часть измерительных возможностей, доступных при использовании современных цифровых осциллографов.

 

Основные технические характеристики осциллографов

Многие характеристики осциллографа оказывают значительное влияние на производительность прибора и, соответственно, на вашу способность выполнять точные измерения параметров разрабатываемых устройств. В этом разделе рассматриваются самые важные из этих характеристики. Кроме того, здесь вы ознакомитесь с терминологией, используемой в осциллографии, а также узнаете, как принять обоснованное решение по выбору осциллографа, наилучшим образом отвечающего потребностям тестирования.

 

Полоса пропускания

Полоса пропускания является самой важной характеристикой осциллографа, так как именно она дает представление о диапазоне прибора в частотной области. Иначе говоря, она определяет частотный диапазон, которые осциллограф способен корректно отображать и правильно измерять параметры сигналов. Полоса пропускания измеряется в герцах. Если полоса пропускания не достаточно широка, то осциллограф не сможет точно представить реальный сигнал. Так, например, в этом случае амплитуда сигнала может быть искажена, фронты осциллограммы окажутся не вполне чистыми, а некоторые детали сигнала могут быть потеряны. Полоса пропускания осциллографа — это самое низкое значение частоты, на которой входной сигнал ослабляется на 3 дБ. Другими словами полосу пропускания можно определить так: если на вход осциллографа подается чистый синусоидальный сигнал, то полоса пропускания будет равна минимальной частоте, на которой измеренная амплитуда составляет 70,7% от фактической амплитуды сигнала.

 

В отдельной статье блога мы рассмотрим, как определить минимальную требуемую полосу пропускания для анализа аналоговых или цифровых сигналов.

 

Количество каналов

Термин «канал» означает независимый вход осциллографа. Количество каналов в осциллографе может изменяться в пределах от двух и до двадцати. Обычно в осциллографе два или четыре канала. Каналы могут различаться также в зависимости от типа подаваемого сигнала. Некоторые осциллографы имеют только аналоговые каналы, и такие приборы называются «цифровые запоминающие осциллографы» (DSO). Другие, которые называются «осциллографы смешанных сигналов» (MSO), содержат как аналоговые, так и цифровые каналы. Так, например, осциллографы смешанных сигналов Keysight серии InfiniiVision могут иметь до двадцати каналов, из которых шестнадцать — цифровые, а четыре — аналоговые каналы.

 

Очень важно, чтобы в осциллографе было достаточное для решения данной прикладной задачи количество каналов. Если используется двухканальный прибор, но при этом требуется отображать четыре сигнала одновременно, то это, очевидно, может привести к проблемам.

 

Частота дискретизации

Частота дискретизации осциллографа — это количество выборок, которые осциллограф может захватить за одну секунду. Рекомендуется, чтобы частота дискретизации осциллографа была, по крайней мере, в 2,5 раза больше полосы пропускания прибора. В идеале частота дискретизации должна быть в 3 и более раза больше полосы пропускания.

 

Нужно быть очень осторожным при оценке заявляемых производителем характеристик приборов, в том числе, частоты дискретизации осциллографа. Производители, как правило, указывают максимальное значение частоты дискретизации, которое может обеспечить осциллограф, но иногда эта максимальная скорость оцифровки доступна только при использовании одного или двух каналов. Если одновременно используется большее число каналов, то частота дискретизации может уменьшаться. Поэтому было бы целесообразно проверить, сколько каналов можно использовать, сохраняя при этом указанное максимальное значение частоты дискретизации. Если частота дискретизации слишком низкая, сигнал может не совсем точно отображаться на экране осциллографа. В качестве примера представьте, что вы хотите посмотреть форму сигнала, но частота дискретизации такова, что захватывается всего две точки на период (рис. 8).

 

7.JPG

Рис. 8. Осциллограмма, полученная при частоте дискретизации, обеспечивающей оцифровку двух точек за период

 

Теперь рассмотрим тот же сигнал, но захваченный при более высокой частоте дискретизации, обеспечивающей оцифровку семи точек за период (рис. 9).

 

8.JPG

Рис. 9. Осциллограмма, полученная при частоте дискретизации, обеспечивающей оцифровку семи точек за период

 

Понятно, что чем больше выборок захватывается за секунду, тем более точно будет отображаться сигнал. Если бы мы продолжили увеличивать частоту дискретизации для сигнала, рассмотренного в ранее приведенном примере, то выборки, в конечном счете, выглядели бы практически непрерывными. На самом деле, чтобы заполнить промежутки между выборками, в осциллографах, как правило, используется интерполяция sin(x)/x.

Для получения более подробной информации, касающейся частоты дискретизации в осциллографах, советуем ознакомиться с рекомендациями по применению «Сопоставление частоты дискретизации осциллографа и достоверности оцифровки: как выполнять самые точные измерения цифровых сигналов».

 

Глубина памяти

Как уже упоминалось ранее, в цифровом осциллографе для оцифровки входного сигнала используется аналого-цифровой преобразователь (АЦП). Оцифрованные данные затем сохраняются в быстродействующей памяти осциллографа. Глубина памяти указывает, какое точное количество выборок или точек и, соответственно, какой продолжительности временной интервал могут быть сохранены.

 

Глубина памяти имеет большое значение для частоты дискретизации осциллографа. В идеальном мире частота дискретизации будет оставаться постоянной вне зависимости от настроек осциллографа. Между тем, такой идеальный осциллограф потребует огромного объема памяти при больших значениях коэффициента развертки, и, соответственно, будет иметь такую цену, которая способна сильно ограничить количество возможных заказчиков. Вместо этого частота дискретизации уменьшается по мере увеличения интервала времени. Величина объема памяти важна потому, что чем больше глубина памяти осциллографа, тем больше времени можно затратить на захват осциллограмм на полной скорости оцифровки.

 

Математически это можно представить следующим выражением:

 

Глубина памяти = (частота дискретизации) × (продолжительность временного интервала)

 

Таким образом, если вы хотите просматривать длительные интервалы времени с большим разрешением (т.е. малым расстоянием между точками), то вам потребуется прибор с большой глубиной памяти. Также важно проверить быстроту реакции осциллографа на управляющие воздействия, когда он настроен на максимально большой доступный объем памяти. В этом режиме у осциллографов обычно наблюдается серьезное снижение скорости обновления, поэтому многие инженеры используют глубокую память только тогда, когда это критически важно для решения стоящих перед ними задач.

 

Скорость обновления сигналов на экране

Скорость обновления показывает, насколько быстро осциллограф способен запустить сбор данных, обработать захваченную информацию, отобразить ее, а затем подготовиться к следующему запуску. Иногда человеческому глазу может казаться, что осциллограф отображает «живой» сигнал, но это происходит потому, что обновления происходят так быстро, что человеческий глаз просто не успевает заметить изменения. На самом деле, между захватами сигнала существует некоторое мертвое время (рис. 10). В течение этого мертвого времени часть осциллограммы не отображается на экране осциллографа. В результате, если какое-либо редкое событие или глитч произойдут именно в этот момент времени, то их невозможно будет увидеть.

 

Легко понять, почему так важно иметь высокую скорость обновления сигналов на экране. Чем выше скорость обновления сигналов, тем меньше у него величина мертвого времени, что означает более высокую вероятность того, что осциллограф сможет захватить и отобразить редкую аномалию или глитч.

 

Предположим, например, что требуется отобразить сигнал, который содержит глитч, появляющийся один раз на 50 000 циклов. Если осциллограф обеспечивает скорость обновления сигналов на экране 100 000 осциллограмм в секунду, то вы сможете захватить эту аномалию в среднем два раза в секунду. Однако если бы осциллограф имел скорость обновления 800 осциллограмм в секунду, то для того, чтобы увидеть помеху потребуется в среднем одна минута. Это слишком долго.

 

Нужно очень внимательно читать технические характеристики, касающиеся скорости обновления сигналов на экране. В осциллографах некоторые производителей для достижения «баннерных» характеристик скорости обновления требуется обеспечить особые режимы сбора данных. Такие режимы захвата сигналов могут серьезно ограничивать производительность осциллографа, в том числе, сократить объем памяти, уменьшить частоту дискретизации и ухудшить достоверность восстановления формы сигнала. Поэтому было бы целесообразно проверить характеристики осциллографа по отображению осциллограмм при максимальной скорости обновления сигналов на экране.

 

9.JPG

Рис. 10. Графическое представление мертвого времени. Кружками выделены две редкие аномалии, которые не могут быть отображены на дисплее прибора

 

Возможности подключения осциллографов

Современные осциллографы обеспечивают широкий выбор возможностей подключения. Часть из них оснащена портами USB, дисководами DVD-RW, возможностью подключения внешних жестких дисков, портами для подключения внешних мониторов и многим другим. Все эти функциональные возможности упрощают использование осциллографов и передачу данных. Некоторые осциллографы также оснащены операционными системами, которые позволяют осциллографу  функционировать в качестве персонального компьютера. Благодаря внешнему монитору, мыши и клавиатуре вы можете смотреть на дисплей своего осциллографа и управлять своим осциллографом так, как будто он встроен в корпус компьютера. Кроме того, в ряде случаев вы можете также передавать данные с осциллографа на ПК через интерфейсы USB и LAN.

 

Хорошие возможности подключения помогают сэкономить массу времени и упростить выполнение стоящих перед вами задач. Так, например, они позволяют быстро и легко передавать данные на ноутбук или делиться полученными данными с коллегами, находящимися в других странах или даже на других континентах. Они обеспечивают также дистанционное управление осциллографом с компьютера. В мире, в котором эффективная передача данных во многих случаях является настоятельной потребностью, приобретение осциллографа с качественными возможностями подключения представляется очень хорошим вложением средств.

 

Подведем итоги. Мы познакомились с устройством современных цифровых осциллографов, с тем, как выглядит их передняя панель, где находятся и за что отвечают различные органы управления: кнопки и рукоятки. Также мы затронули вопросы правильного запуска осциллографа, основных автоматических измерений и математических функций. И, кроме того, рассмотрели основные характеристики осциллографов, которые в первую очередь влияют на возможность и точность тех или иных измерений.

 

Конечно, в нашем блоге вы еще много раз встретите уже описанные функции и характеристики, и мы будем затрагивать эти вопросы более подробно. Надеемся, каждый найдет для себя что-нибудь полезное. Так что в добрый путь и удачи в ваших измерениях!

Вы заинтересованы в повышении производительности вашего труда?

Всеми ли возможностями САПР Keysight ADS Вы пользуетесь?

Посетите тренинг по ADS в Москве 20-23 сентября! Тренинг состоит из нескольких модулей по основам работы в ADS и средствам 3D-электромагнитного моделирования. Обучение проводится квалифицированным инструктором  на русском языке с использованием последней версии программы Keysight ADS.

 

Ниже Вы найдете информацию о регистрации и детальную программу курса. Число участников ограничено. Сделайте первый шаг навстречу повышению эффективности Вашей работы, зарегистировавшись на данный тренинг. Участие в тренинге платное. По вопросам участия в тренинге и оплаты обращайтесь к Сергею Баранчикову +7 (985) 763-57-46, +7 (495) 332-37-28, sergey.baranchikov@keysight.com

Программа тренинга:

 

 

Офис Keysight Technologies в Москве

День1


Вторник
20 сентября, 2016
9:00 – 17:00

Проекты и средства симуляции цепей

Детали использования ADS 2016
Обзор проектов, библиотек, ячеек и технологий
Схемы, системы и компоненты цепей, подсхемы
Символы и динамический выбор модели
Основы источников сигнала, нагрузок и переменных
Основы симуляций: DC, S-параметры, Переходные процессы, Гармонический Баланс
Отображение результатов расчёта
Использование базы примеров и ассистентов разработки (синтез компнонентов)

День 2

 

Среда
21 сентября, 2016
9:00 – 17:00

Симуляция цепей

Согласование импеданса
Техники оптимизации
Дисплей данных
Переменные и уравнения
Параметризация
Создание усилителя (при помощи демонстрационной PDK библиотеки)
2-тональная симуляция усилителя методом Гармонического Баланса и обработка данных расчёта

День 3

 

Четверг
22 сентября, 2016
9:00 – 17:00

Основы ЭМ симуляций

Основы создания электромагнитных моделей топологии при помощи симуляторов Momentum и FEM. Оптимизация при использовании параметризованных элементов топологии. Ко-симуляция электромагнитных моделей и компонентов схемы. Моделирование антенн, расчёт поля в дальней зоне, диаграммы направленности

День 4


Пятница
23 сентября, 2016
9:00 – 17:00

Параметризация ЭМ компонентов, ко-симуляция и ко-оптимизация

Параметризация ЭМ компонентов – основа оптимизации схем при совместном моделировании топологии и компонентов схемы. Преобразование статических элементов геометрии в параметрические. Сравнение двух подходов к моделированию: объединение декомпозированных элементов и симуляция всей топологии за один расчёт. Моделирование проводников конечной толщины на примере LTCC индуктивностей. Создание AEL макросов для параметризации компонентов и преобразование их в ЭМ компоненты

ecoc.jpgКомпания Keysight Technologies в очередной раз примет участие в выставке ECOC 2016, которая пройдет с 19 по 21 сентября этого года в г. Дюссельдорфе (Германия).

 

Мы рады пригласить вас на наш стенд № 400 в зале 3.

 

Приходите, чтобы встретиться с нашими экспертами и познакомиться с нашими новыми и усовершенствованными решениями, повышающими эффективность проектирования, упрощающими отладку и ускоряющими производственные испытания различных компонентов и систем - от центров обработки данных до телекоммуникационных приложений. Мы проведем для вас индивидуальную демонстрацию наших новейших аппаратных решений и ПО, включая:

  • новый высокопроизводительный тестер коэффициента битовых ошибок (BERT) семейства M8000 формата AXIe для сигналов с кодированием PAM-4 и NRZ, поддерживающий скорость передачи данных до 64 Гбод;
  • новый оптический стробоскопический осциллограф серии DCA-M для тестирования оптических передатчиков, на базе которых будут создаваться оптические межсоединения со скоростью передачи данных 25, 50, 100, 200 и 400 Гбит/с;
  • новую систему автоматизированного тестирования на устойчивость к воздействию оптических приемников стандарта 100GBASE-LR4 на базе нового модуля BERT с пропускной способностью 32 Гбит/c и мощного перестраиваемого источника лазерного излучения;
  • новые функциональные возможности наших программных решений для проектирования устройств и генерирования сигналов;
  • усовершенствованную измерительную систему для  генерирования и анализа искаженных оптических сложных многоуровневых и многоканальных сигналов на базе генератора сигналов произвольной формы с частотой дискретизации 92 Гвыб/с и анализатора оптической модуляции;
  • новейшие модели перестраиваемых источников лазерного излучения со сверхбыстрым двунаправленным свипированием для проведения испытаний оптических компонентов.

 

Кроме того, мы познакомим вас с единственным в мире осциллографом реального времени с чипом на основе фосфида индия, работающим на частоте 63 ГГц, новыми доработанными версиями ПО и последними пополнениями в нашем семействе аксессуаров и принадлежностей.

 

Зарегистрируйтесь, чтобы получить бесплатный пригласительный билет на выставку и запланировать встречу с нашими экспертами для детального обсуждения интересующих вас вопросов.

 

 

ECOCinsights.jpg

Это видео расскажет о фундаментальных принципах работы высокочастотных усилителей мощности. Если вы имеете ограниченный опыт в этой области, то данное видео будет для вас полезным. И даже если вы - опытный разработчик, то это видео всё равно будет для вас интересным, так как оно наглядно демонстрирует некоторые теоретические аспекты, на которые вы, возможно, ранее не обращали внимание. Здесь даются ответы на следующие вопросы: Что такое мощность переменного сигнала? Как она генерируется и рассеивается? Какие схемы типичны для данного типа устройств? Что такое нагрузочная линия, и как она может быть использована при разработке усилителя?

1) ADS Example Book: книга пошаговых примеров ADS с фокусом на разработке ВЧ/СВЧ устройств

 

Прекрасно подходит для инженеров, начинающих работать в ADS. Эти материалы содержат пошаговые инструкции по основам работы в ADS c указаниями и скриншотами программы. Не требуется опыта работы в ADS.

По завершении освоения этих примеров вы сможете:

  • Настроить свою собственную электромагнитную (ЭМ) симуляцию
  • Использовать встроенную функцию интерактивной диаграммы Смита для синтеза цепей согласования
  • Работать с 3D-просмотром при создании многослойных структур

Пройдите по шагам примеры разработки усилителя мощности и активного смесителя. Вы также освоите инструменты подстройки и оптимизации характеристик устройства, познакомитесь с библиотеками ADS и научитесь быстро добавлять компоненты в свою разработку.

 

Ниже представлен список пошаговых примеров. Каждый пример независим от других, таким образом будет просто выбрать и использовать пример в соответствии с вашими интересами:

ADS_Example_Book.png

  1. Начало работы в ADS
  2. Подстройка и оптимизация
  3. Симуляция методом Гармонического баланса
  4. Планарная электромагнитная (ЭМ) симуляции в ADS
  5. Разработка ВЧ системы
  6. Разработка СВЧ фильтра на дискретных и микрополосковых элементах
  7. Разработка направленного ответителя на дискретных и и микрополосковых элементах
  8. Разработка делителя мощности на микрополосковой и копланарной линии
  9. Разработка СВЧ усилителя мощности при использовании инструмента создания цепи согласования на основе интерактивной диаграммы Смита Smith Chart Utility
  10. Разработка активного смесителя

Скачайте бесплатную копию книги пошаговых примеров ADS Example Book по ссылке ниже:

https://www.keysight.com/find/eesof-ads-rfmw-examples

 

 

 

2) Учебное пообие по САПР SystemVue: Анализ и проектирование ВЧ и цифровых систем с помощью Keysight SystemVue

SystemVue_book_shade.png

 

Программное обеспечение SystemVue представляет собой специализированную САПР, предназначенную для проектирования электронного оборудования на системном уровне (ESL) и позволяющую инженерам-системотехникам и разработчикам алгоритмов совершенствовать физический уровень (PHY) беспроводных устройств и аэрокосмических/оборонных систем нового поколения. SystemVue предлагает уникальные возможности для разработчиков ВЧ устройств, а также пользователей цифровых сигнальных процессоров и ПЛИС/специализированных ИС, использующих в своих аппаратных платформах и радиочастотные схемы, и цифровую обработку сигналов.Данная книга представляет собой пособие по САПР Keysight SystemVue на русском языке.

Пособие описывает общие принципы и методы системного моделирования с помощью пакета программ SystemVue компании Keysight Technologies, а также содержит ряд прикладных примеров моделирования ВЧ систем и систем со смешанными сигналами.

Скачать пособие можно по ссылке:

http://literature.cdn.keysight.com/litweb/pdf/5992-0197RURU.pdf

 

 

 

3) RF and Microwave Circuit Design  и 100 ADS Design Examples

RF_uW_Circuit_Design_book.png

 

Эти 2 книги охватывают различные аспекты разработки ВЧ/СВЧ устройств с точки зрения подхода, использующего САПР Advanced Design System (ADS), включая основные концепции разработки, компоненты, линии передачи, анализ цепей, условия трансфера максимальной мощности сигнала, цепи согласования на сосредоточенных и распределённых компонентах, а также насколько примеров разработки линейных усилителей.Авторы: Ali A. Behagi и Stephen D. Turner

 

ADS на сегодняшний день является самой используемой средой автоматизированногой проектирования ВЧ/СВЧ интегральных схем, модулей и плат, применяемых в каждом смартфоне, планшете, Wi-Fi маршрутизаторе, а также радарах и системах спутниковой связи. Знание фундаментальных основ и владение практическими аспектами разработки устройств в разы увеличит вашу конкурентноспособность на рынке труда.

 

Проекты ADS

 

Вы также можете скачать некторые главы и готовые демо-проекты, описанные в книгах, по ссылке:

https://www.keysight.com/find/eesof-ads-rfmw-workspaces

 

 

 

4) Radio System Engineering: A Tutorial Approach

Авторы: Hector J. De Los Santos, Cristian Sturm, Juan Pontes

Эта книга даёт общее представление о радиосистемах и их частях, фокусируя читателя на аналоговых

компонентах систем и их неидеальности.

Авторы предлагают практический, инновационный подход к проектированию, сочетая дискуссии и пошаговые примеры, созданные в Keysight SystemVue – САПР системного уровня. Благодаря этим реалистичным примерам читатели смогут расширить свой кругозор и приобрести опыт  в проектировании систем приёмопередачи сигналов в приложениях систем связи, а также радиолокационных приложениях.

 

Перечень примеров:

Radio_Systems_Engineering_book.png

  1. Введение в САПР Keysight SystemVue на примере создания базовой модели
    приёмника
  2. Разработка приёмника прямого преобразования
  3. Разработка приёмника на базе гетеродинного преобразователя
  4.  

  5. Разработка передатчика с фазовой манипуляцией. Создание полного канала связи
  6. Раработка FMCW радара (на основе сигнала с постоянной огибающей и частонтой модуляцией сигнала)

 

Получить более подробную информацию и скачать примеры глав можно по ссылке:

https://www.keysight.com/main/editorial.jspx?cc=RU&lc=rus&ckey=2509480&id=2509480&cmpid=46080AMFWD

Ранее мы уже обсуждали как получить больше мощности от источников питания (Щёлкните здесь для просмотра). В этой статье рассматривались схемы последовательного подключения источников питания для получения большего напряжения, а также параллельного подключения для получения большего тока. Схемы сопровождались списком требований и мер предосторожности.


Параллельное подключение нескольких источников питания для увеличения напряжения связано с определенными проблемами, поскольку между источниками всегда будет наблюдаться некоторый дисбаланс напряжений. Поэтому, согласно одной из схем этой статьи, один блок является источником напряжения, а остальные блоки соединены параллельно и работают в режиме стабилизации тока. Для поддержания такого режима работы предел выходного напряжения всех источников питания, работающих в режиме стабилизации тока (СС), должен быть установлен на большее значение, чем в ведущем источнике питания, работающем в режиме стабилизации напряжения (CV). Схема показана на Рисунке 1.

 

Рисунок 1. Параллельное подключение источников питания для получения большей мощности

 

При сохранении высокого уровня нагрузки параллельно соединенные блоки работают в соответствующих рабочих режимах (в данном случае как минимум 2/3 нагрузки). Но что произойдёт, если вы не сможете поддерживать высокий уровень нагрузки? На самом деле, при таком подходе можно работать и при меньших нагрузках. В этом случае необходимо установить одинаковый уровень напряжения на всех блоках. Теперь при полной нагрузке блоки будут работать по той же схеме (см. выше), а блок с самым низким значением напряжения будет работать в режиме стабилизации напряжения. Однако при снятии нагрузки более низковольтные блоки перейдут в нестабилизированный режим работы, а блок с наибольшим напряжением будет сохранять общую выходную мощность в режиме стабилизации напряжения. Эта схема показана на Рисунке 2 для нагрузки от 0 до 1/3.

 

Рисунок 2. Состояния параллельно подключённых источников питания при малой нагрузке

 

В результате наблюдается небольшое ухудшение рабочих характеристик. Переход между предельными значениями наименьшего и наибольшего напряжения влияет на регулирование напряжения. Кроме того, поскольку разным блокам питания приходится переключаться между режимами стабилизации напряжения, стабилизации тока и нестабилизированным режимом работы, значительно страдают характеристики напряжения переходных процессов.


Усовершенствованная версия метода параллельного подключения заключается в создании схемы «ведущий-ведомый» с управляющими сигналами для распределения тока между блоками. В источниках питания Keysight серии N5700A и N8700A реализована схема управления, приведённая на рисунке 3, которая взята из руководства по эксплуатации блока N5700A.

 

Рисунок 3. Параллельное подключение N5700A (используется измерение по 2-проводной схеме)

 

При такой схеме подключения ведущий блок, работающий в режиме стабилизированного напряжения, выдаёт аналоговый выходной сигнал программирования по току ведомому блоку, работающему в режиме стабилизации тока. Таким образом, эти два блока равномерно распределяют ток нагрузки в широком диапазоне.

 

Тем не менее, схема из нескольких блоков, в которой только один блок работает в режиме стабилизации напряжения, не обеспечивает такой же хорошей динамической характеристики, как один источник напряжения большей мощности. В источниках питания производительной системы питания Keysight Advanced Power System (APS) серии N6900A / N7900A реализован уникальный инновационный подход, обеспечивающий безупречную работу параллельно подключенных блоков питания без ухудшения рабочих характеристик. На Рисунке 4 показана схема параллельного подключения блоков Keysight APS серии N6900A / N7900A.

 

Рисунок 4. Параллельное подключение источников питания APS серии N6900A / N7900A

 

В схеме параллельного подключения источников питания APS серии N6900A / N7900A также используется аналоговый управляющий сигнал для приведения в действие механизма распределения тока. При этом в данной схеме отсутствуют ведущее и ведомые устройства. Все блоки работают в режиме стабилизации напряжения при равномерном распределении тока. Это позволяет пользователю легко рассчитать размеры и параметры планируемой системы электропитания без необходимости учитывать возможное ухудшение рабочих характеристик.

Если вам нужно большее напряжение, чем могут выдать ваши источники питания, можно соединить выходы источников последовательно. Если вам нужен больший ток, чем могут выдать ваши источники питания, можно соединить выходы источников параллельно. Однако при этом нужно соблюдать некоторые меры предосторожности.

При последовательном соединении выходов для получения большего напряжения:

  • Никогда не превышайте номинального значения напряжения относительно «земли» для любого из выходов (электрическая прочность изоляции выходных клемм).
  • Никогда не прикладывайте к выходу источника питания обратного напряжения.
  • Соединяйте последовательно только выходы с идентичными номинальными значениями тока и напряжения.

При параллельном соединении выходов для получения большего тока:

  • В большинстве случаев один выход должен работать в режиме стабилизации напряжения (CV), а остальные выходы – в режиме стабилизации тока (CC).
  • В большинстве случаев нагрузка должна потреблять ток, достаточный для поддерживания выхода, стабилизирующего ток, в режиме CC.
  • Соединяйте параллельно только выходы с идентичными номинальными значениями тока и напряжения.

В параллельной и последовательной конфигурациях можно использовать измерительные входы. На рис. 1 показана схема подключения измерительных входов при последовательном соединении выходов, а на рис. 2 – при параллельном соединении.

06031.png

Рис. 1. Последовательное соединение выходов с использованием измерительных входов

06032.png

Рис. 2. Параллельное соединение выходов с использованием измерительных входов

 

Дополнительная информация о последовательном и параллельном соединении выходов источников питания приведена в документе «Десять принципов, которые необходимо знать при работе с источником питания постоянного тока», который можно найти по ссылке http://literature.cdn.keysight.com/litweb/pdf/5990-8888RURU.pdf. Прочтите совет 4 на странице 6. Кроме того, этот документ содержит девять других полезных советов по работе с источниками питания.

В настоящее время LabVIEW является одним из наиболее широко используемых языков для программирования испытательного и измерительного оборудования. На наш форум, посвященный энергетике и электротехнике, часто приходят просьбы рассмотреть больше примеров программирования наших продуктов на языке LabVIEW. Мы также часто получаем запросы на драйверы LabVIEW (которые действительно существуют для многих наших продуктов). В этой связи я решил посвятить этот пост в блоге наглядной демонстрации того, как можно программировать устройства без использования драйвера. У данного подхода есть несколько преимуществ. Первое и главное преимущество заключается в том, что при этом вы получаете доступ к полному набору SCPI-команд прибора. В вашем распоряжении будет весь спектр возможностей этого прибора. Второе преимущество состоит в том, что вам не нужно тратить время на загрузку и настройку драйверов.


Я собираюсь рассмотреть пример с использованием источника питания Keysight серии N6700B, подключенного к локальной сети (LAN). Для связи с прибором мы будем использовать команды VISA в LabVIEW. Первым делом нам нужно будет получить строку инициализации VISA из библиотек ввода/вывода Keysight (или любой другой библиотеки ввода/вывода, которую вы используете). Строка инициализации прибора N6700B показана на приведённом ниже рисунке (из библиотек ввода/вывода Keysight):

 


Получив адрес VISA, запустите LabVIEW и выберите новый виртуальный прибор (VI). Перейдите в Functions Pallette (Палитра функций) -> Instrument IO (Вводы/выводы прибора) -> VISA -> Advanced (Расширенные настройки) и выберите Open (Открыть). Эта функция откроет сеанс связи VISA с вашим прибором. Функция имеет множество настраиваемых параметров, но я, как правило, просто задаю адрес прибора и тайм-аут открытия сеанса VISA (VISA Open):

После открытия сеанса можно отправлять первые команды. Обычно я отправляю: *RST и *IDN? Таким образом я получаю подтверждение статуса идентификации и наличия стабильной связи с прибором. Для того чтобы отправить команду, следует перейти в меню VISA и выбрать Write (Запись). Сюда нужно будет присоединить несколько строк. В LabVIEW вы всегда будете присоединять строки «VISA Resource Name Out» и «error out» по всему тексту своей программы (о чем свидетельствует данный пример). Команда имеет другой формат ввода: она должна быть в виде строковой переменной.

260603.png

При отправке запроса необходимо обеспечить считывание буфера выходных данных. Это выполняется путем выбора операции Read (Чтение) в меню VISA. Для считывания нужно задать число считываемых байтов (я задаю 100 байт, чтобы они ничему не мешали). Кроме того, вам нужен индикатор строки, чтобы можно было считывать и отображать результаты запроса *IDN.

260604.png

Я собираюсь закончить свою программу, установив напряжение питания 4 В, включив выход и измерив напряжение. Во всех этих шагах будут использоваться те же команды считывания и записи, которые мы использовали ранее. Напоследок я воспользуюсь командой VISA Close (Закрыть). Использование команды закрытия отменит распределение ресурсов и освободит прибор. Это правильный приём программирования, о котором часто забывают. После всех операций программа выглядит следующим образом:

260605.png

После запуска готовой программы я получу следующие результаты:

260606.png

Очевидно, что результаты полностью соответствуют ожиданиям, а это значит, что наша программа работает.

 

Этот пример показал, что в LabVIEW простые операции выполняются элементарно. Если вы хотите загрузить этот пример, оставьте свой комментарий, и я выложу его на сервер для скачивания. Как всегда, если у вас есть вопросы, не стесняйтесь задавать их в разделе комментариев.

В институте при изучении основ электроники мы рассматривали все компоненты как идеальные: идеальные резисторы без последовательной индуктивности, идеальные конденсаторы без последовательного сопротивления, идеальные операционные усилители с бесконечным усилением и нулевым смещением. С источниками питания дело обстояло точно так же: постоянное напряжение с нулевым выходным сопротивлением, неограниченный выходной ток и бесконечный коэффициент стабилизации. С такими компонентами ничего не стоит разработать любую электронную систему.

 

Затем мы стали работать инженерами и столкнулись на практике с реальными факторами, такими как температурный коэффициент сопротивления для резисторов, тангенс угла диэлектрических потерь для конденсаторов и фазовые сдвиги в усилителях. Источники питания тоже не избежали всемогущих сил, направленных на разрушение наших идеальных представлений об электронике. Ненулевое выходное сопротивление, ограничение выходного тока и конечный коэффициент стабилизации – все как будто сговорились, чтобы затруднить нам жизнь. Влияние этих и других негативных факторов на характеристики источников питания как раз и обсуждается в этой статье.

 

Идеальный источник напряжения

Идеальный источник напряжения сохраняет выходное напряжение постоянным независимо от нагрузки. Например, если источник выдаёт постоянное напряжение +5 В, оно будет в точности равно 5,0 В и при отсутствии тока, и при токе 1 А, и 10 А, и 500 А и т.п. Кроме того, при изменении тока нагрузки, например, с 5 А до 10 А, выходное напряжение будет оставаться на уровне 5,0 В, без каких-либо провалов (см. рис. 1а).

 

Реальный источник напряжения

К сожалению, в реальной жизни идеальных источников питания не существует. Реальный источник питания пытается поддерживать на выходе постоянное напряжение, используя цепь обратной связи для контроля выходного напряжения. Он сравнивает это напряжение с эталоном и непрерывно осуществляет регулировку в зависимости от полученной разницы. Кроме того, поскольку реальные источники питания должны помещаться в ограниченном пространстве, они имеют ограниченную входную мощность и ограниченную возможность рассеяния неизбежно выделяющегося тепла. В результате реальные источники питания имеют ограничения по выходному току, конечное выходное сопротивление и конечный коэффициент стабилизации. Влияние этих факторов становится заметным при потреблении тока от источника – будь то статический ток или динамический. Например, напряжение 5,0 В на выходе источника с выходным сопротивлением 10 мОм упадет до 4,9 В при подключении статической нагрузки 10 А. С ростом тока выходное напряжение продолжит падать (см. рис. 1б).

 

С динамическими нагрузками неидеальная природа реальных источников питания становится ещё заметней. Взгляните на поведение выходного напряжения вслед за изменением нагрузки, показанное на рис. 1б. Выбросы и провалы напряжения реального источника связаны с его ненулевым выходным сопротивлением, которое зависит от частоты (Zo(f)), и зависимость эта определяется цепью внутренней обратной связи, используемой для стабилизации выходного напряжения.

 

01.png

Выход источника питания – аномальное поведение?

Выбирая источник питания в соответствии со своими потребностями, сначала решите, какие отклонения выходного напряжения для вас приемлемы. Оцените свои потребности для статических и динамических условий. Например, некоторые устройства, такие как сотовые телефоны, имеют встроенный детектор низкого напряжения. Обязательно поинтересуйтесь уровнем срабатывания этого детектора и временем, в течение которого напряжение должно быть ниже этого уровня, чтобы детектор сработал. Выбранный вами источник питания должен поддерживать выходное напряжение при изменении тока нагрузки и, в частности, не должен допускать срабатывания детектора низкого напряжения. Такой параметр, как нестабильность по току нагрузки, говорит о том, насколько хорошо источник поддерживает выходное напряжение при статических изменениях нагрузки. Время отклика на изменение нагрузки расскажет о том, как быстро выходное напряжение вернется в некоторый диапазон вокруг заданного выходного напряжения после изменения тока. Источники питания разного класса имеют, соответственно, и разные характеристики, как показано в приведённой ниже таблице.

Класс прибора
Нестабильность по току нагрузки (влияние нагрузки)Время отклика на изменение нагрузкиДиапазон установления
Базовый16 мВ200 мкс500 мВ
Высокий2 мВ100 мкс75 мВ
Прецизионный0,5 мВ100 мкс75 мВ
Источник питания/измеритель (SMU)0,7 мВ35 мкс10 мВ

Нестабильность при изменении нагрузки и время отклика на изменение нагрузки зависят от класса источника питания.

 

Другие неидеальности, на которые нужно обращать внимание

Кроме зависимости выходного напряжения от статических или динамических изменений нагрузки, реальные источники питания демонстрируют и другие неидеальности. Нестабильность по входному напряжению, выходной шум и взаимовлияние нескольких выходов источника питания – вот лишь несколько примеров таких явлений.

  • Нестабильность по входному напряжению является мерой статической реакции выходного напряжения на изменения входного напряжения. В первую очередь эта характеристика связана с конечным усилением цепи обратной связи, и, отчасти, с нестабильностью внутреннего источника опорного напряжения.
  • Выходной шум выражается обычно значением напряжения двойного размаха или среднеквадратическим значением, и указывается в некоторой полосе, например, от 20 Гц до 20 МГц. Выходной шум имеет несколько источников, включая остаточные пульсации после выпрямителя, внутренние цифровые цепи и даже сами операционные усилители, используемые для стабилизации выходного напряжения.
  • В источниках питания с несколькими выходами взаимовлияние выходов является мерой реакции одного выхода на изменение тока другого выхода (или выходов).

Ясно, что чем меньше эти значения, тем ближе источник питания к “идеальному”. И хотя возникает соблазн отыскать источник питания с минимальными значениями этих характеристик, благоразумнее будет оценить свои реальные потребности и выбрать источник на их основе. Поскольку во многих случаях возможны компромиссы, знание своих потребностей всегда облегчает выбор за счет расширения числа возможных вариантов, по сравнению с поиском наилучшего источника питания по всем показателям.В зависимости от вашей задачи, могут оказаться важными и другие, менее заметные неидеальности поведения:

  • Выбросы при включении и выключении входа переменного (или постоянного) напряжения.
  • Аномалии выходного напряжения при входе или выходе источника питания из режима ограничения тока (выбросы при смене режима).

Производители часто не указывают эти характеристики. Однако выбор производителя с хорошей репутацией поможет избежать проблем, поскольку такие производители обычно предпринимают определённые меры в процессе конструирования, чтобы минимизировать эти эффекты.

 

Заключение

Ясно, что реальные источники питания ведут себя не так, как идеальные. Иногда такое неидеальное поведение может иметь решающее значение для вашего приложения, а иногда – нет. Выбирая источник питания, важно четко определить свои требования, чтобы максимально упростить выбор и избежать лишних затрат. Технические характеристики источника питания описывают неидеальности его поведения, поэтому ищите характеристики, отвечающие вашим требованиям. Кроме того, учитывайте, что имеются и не указанные характеристики, которые тоже могут оказаться важными для вашего приложения. Если вы не нашли характеристики, которые вас интересуют, спросите о них производителя источника питания.

Если вы ищите подходящий источник питания для решения своей задачи, то вы обязательно найдете много полезной информации в этом блоге. Здесь мы стараемся рассказать вам о современных решениях в области источников питания и об их уникальных функциях, которые помогут решить ваши самые сложные задачи при тестировании, а также на практике показываем на что способны источники питания компании Keysight.


На все наши источники питания, как и на все остальные продукты компании Keysight Technologies, распространяется стандартная 3-х летняя гарантия.

Мы стремимся к тому, чтобы все наши источники питания были внесены в Госреестр СИ. Информацию по конкретной модели вы можете уточнить на нашем официальном сайте или у наших специалистов.

 

Всегда будьте в курсе последних новинок в области тестирования электропитания от Keysight Technologies. Оформите подписку на обновления по электронной почте и получайте все статьи прямо в свой почтовый ящик сразу же после публикации в блоге. В верхней правой части страницы вы можете оформить подписку, нажав кнопку Подписки.


Для быстрого знакомства с анализаторами и источниками питания нашей компании, а также другими решениями в данной области, вы можете загрузить руководство по выбору источников питания.

SELGU.PNG

Источники и анализаторы питания. Руководство по выбору


Поскольку источники питания находят очень широкое применение, Keysight предлагает полную линейку источников питания постоянного и переменного тока, отвечающих вашим требованиям к контрольно-измерительному оборудованию. Наш ассортимент представлен множеством приборов – от простых источников питания общего назначения до моделей высшего класса. Кроме того, мы выпускаем специализированные источники питания, а также модульные источники, которые предоставляют необходимую гибкость при создании испытательных систем.

 

В какой бы отрасли вы ни работали и чем бы ни занимались, источники питания Keysight предложат вам превосходные характеристики, высокую надежность и не заставят сожалеть о покупке, потому что Keysight умеет делать источники питания. В портфолио компании входит более 300 продуктов, связанных с электропитанием, в частности: бюджетные и производительные источники питания постоянного тока, источники питания переменного тока, лабораторные источники питания, электронные нагрузки и специализированные продукты, такие как анализатор питания постоянного тока, источник-измеритель для средств мобильной связи или симулятор солнечных батарей. Источники питания представлены в различных форм-факторах: модульный, настольный, системный (для монтажа в 19" стойку).


С полным ассортиментом продуктов Keysight в области электропитания вы можете ознакомиться на официальном сайте компании по ссылке http://keysight.com/find/powersupply.

Электронные технологии проникают во все области нашей жизни. Миллионы и миллиарды людей ежедневно пользуются мобильными телефонами, телевизорами, компьютерами и другими электронными устройствами. По мере совершенствования электронных технологий увеличивается быстродействие этого оборудования. Сегодня в большинстве современных устройств используются высокоскоростные цифровые интерфейсы.

 

Инженеры должны иметь возможность правильно проектировать и достоверно тестировать компоненты своих высокоскоростных цифровых устройств. Контрольно-измерительное оборудование, которое используется инженерами в процессе разработки и испытаний, должно быть пригодно для работы в условиях высоких частот и высоких скоростей передачи данных. И осциллограф является примером именно такого рода приборов.

 

Осциллографы — это мощные инструменты, которые доказали свою полезность при проектировании и тестировании электронных устройств. Эти приборы крайне необходимы для оценки состояния системы, с их помощью становится возможным определить, какие из компонентов работают корректно, а какие являются источником ошибок. Кроме того, они помогают узнать, функционирует ли новый компонент так, как было спроектировано. Осциллографы намного более функциональны по сравнению с мультиметрами, потому что они позволяют вам увидеть, как на самом деле выглядят электронные сигналы.

 

Осциллографы используются в самых различных сферах — от автомобильной промышленности до университетских научно-исследовательских лабораторий и оборонной и аэрокосмической отраслей. Специалисты доверяют осциллографам, которые помогают им более эффективно выявлять неполадки устройств и создавать продукты с широкими функциональными возможностями.

 

Что такое осциллограф и для чего он нужен инженерам?

Основным назначением осциллографа является точное визуальное представление сигналов. По этой причине целостность сигнала является очень важной характеристикой. Понятие целостности сигнала относится к способности осциллографа воспроизводить форму сигнала так, чтобы он максимально точно отображал исходный сигнал. Осциллограф с низкой целостностью сигнала бесполезен, потому что бессмысленно выполнять измерения, если осциллограмма на экране осциллографа отличается по форме и характеристикам от реального сигнала. При этом, однако, важно помнить, что осциллограмма на экране прибора никогда не будет точным представлением реального сигнала вне зависимости от того, насколько хорош осциллограф. Это происходит потому, что при подключении осциллографа к схеме, сам осциллограф становится частью этой схемы. Другими словами, имеет место некоторое влияние нагрузки. Производители приборов стремятся свести к минимуму воздействие нагрузки, но оно, в той или иной степени, существует всегда.

Как выглядит осциллограф

 

В большинстве случаев современные цифровые осциллографы похожи на осциллограф, показанный на рисунке 1. Вместе с тем, на рынке представлены самые различные модели осциллографов, поэтому ваш прибор может выглядеть совсем иначе. Несмотря на это, есть некоторые характерные признаки, свойственные большей части такого рода приборов.

 

Передняя панель большинства осциллографов может быть разделена на несколько основных частей: входы каналов, дисплей, органы управления системой горизонтального отклонения, органы управления системой вертикального отклонения и органы управления системой синхронизации (запуска). Если ваш осциллограф работает под управлением операционной системы, отличной от Microsoft Windows, то он, скорее всего, будет иметь набор функциональных клавиш для управления меню на экране.

 

Capture1.JPG

Рис. 1. Передняя панель осциллографа Keysight серии InfiniiVision 2000 X

 

Сигналы подаются на осциллограф через входы каналов, которые являются разъемами для подключения пробников. Дисплей — это просто экран, на котором отображаются исследуемые сигналы. Блоки органов управления системами горизонтального и вертикального отклонения содержат регуляторы и клавиши, с помощью которых осуществляется настройка параметров горизонтальной (которая обычно представляет собой ось времени) и вертикальной (которая представляет напряжение) оси при отображении сигналов на экране дисплея. Органы управления системой запуска указывают осциллографу, при каких условиях он должен начинать захватывать данные.

 

Пример того, как выглядит задняя панель осциллографа, показан на рисунке 2. Как можно заметить, многие осциллографы имеют такие же возможности подключения, как и персональные компьютеры. Здесь и приводы CD-ROM, CD-RW и DVD-RW, и USB порты, и последовательные порты, а также разъемы для подключения внешнего монитора, мыши и клавиатуры.

 

Capture2.JPG

Рис. 2. Задняя панель осциллографа Keysight серии Infiniium 9000

 

Назначение осциллографов

Осциллограф — это контрольно-измерительный прибор, который используется для отображения графика зависимости одной переменной от другой. Например, можно построить на дисплее график зависимости напряжения (ось Y) от времени (ось X). На рисунке 3 показан пример такого графика. Это может быть полезным, если вы хотите проверить какой-либо электронный компонент и определить, насколько корректно он функционирует. Если вы знаете, какая форма сигнала должна быть на выходе данного компонента, вы можете использовать осциллограф, чтобы удостовериться, что компонент на самом деле выдает правильный сигнал. Обратите внимание, что оси X и Y разбиты на деления и образуют сетку. Сетка позволяет проводить визуальные измерения параметров сигнала, хотя при использовании современных осциллографов большинство из этих измерений могут быть сделаны автоматически и более точно самим осциллографом.

 

3.jpg

Рис. 3. Изображение зависимости напряжения прямоугольного сигнала от времени на экране осциллографа

 

Возможности осциллографа не ограничиваются только построением графика зависимости напряжения от времени. Осциллограф имеет несколько входов, называемых каналами, и каждый из них способен работать независимо. Поэтому вы можете подключить канал 1 к одному устройству, а канал 2 — к другому. В этом случае осциллограф позволяет построить график зависимости напряжения, измеренного на канале 1, от напряжения, измеряемого на  канале 2. Такой режим называется режимом XY осциллографа. Этот режим полезен для графического представления вольт-амперных характеристик или построения фигур Лиссажу, по форме которых можно судить о разности фаз и отношении частот двух сигналов. На рисунке 4 показаны примеры фигур Лиссажу и значения разности фаз и отношения частот, которым они соответствуют.

 

Capture4.JPG

Рис. 4. Фигуры Лиссажу

 

Типы осциллографов

Аналоговые осциллографы

Первые осциллографы были аналоговыми, в которых для отображения сигнала использовались электронно-лучевые трубки. Фотолюминесцентный люминофор, которым покрыт экран, светится при попадании на него электрона, и по мере того как загорается каждый последующий участок люминофора, вы можете видеть изображение сигнала. Система синхронизации (запуска) осциллографа необходима для того, чтобы изображение сигнала на экране выглядело стабильным. По окончании вывода на экран всей осциллограммы осциллограф ждет наступления следующего определенного события запуска (например, пересечения нарастающим фронтом сигнала заданного значения напряжения), а затем запускает развертку снова. Несинхронизированный запуск развертки бесполезен, потому что изображение сигнала на экране будет нестабильным (это верно также и для цифровых запоминающих осциллографов DSO и осциллографов смешанных сигналов MSO, о которых будет рассказано ниже).

 

capture5.JPG

Рис. 5. Пример аналогового осциллографа

 

Аналоговые осциллографы полезны, в первую очередь, потому, что свечение люминофора исчезает не мгновенно. Вы можете наблюдать несколько осциллограмм, которые накладываются друг на друга, что позволяет отслеживать глитчи и другие аномалии сигнала. Поскольку отображение сигнала происходит, когда электрон сталкивается с экраном, яркость отображаемой осциллограммы непосредственно связана с интенсивностью реального сигнала. Это позволяет рассматривать осциллограмму как трехмерный график (то есть, ось X — время, ось Y — напряжение, ось Z — интенсивность).

 

Недостаток аналоговых осциллографов состоит в том, что они не позволяют зафиксировать изображение на экране и хранить осциллограмму в течение длительного периода времени. Поскольку вещество люминофора быстро гаснет, часть сигнала может теряться. Кроме того, вы не можете выполнять автоматические измерения параметров сигнала. Вместо этого обычно приходится выполнять измерения с использованием сетки на дисплее. Аналоговые осциллографы могут отображать не все типы сигналов, так как существует верхний предел скорости вертикальной и горизонтальной развертки электронного луча. И хотя аналоговые осциллографы до сих пор используются многими инженерами, их не часто можно увидеть в продаже. Им на смену пришли более современные цифровые осциллографы.

 

Цифровые запоминающие осциллографы (DSO - digital storage oscilloscopes)

Цифровые запоминающие осциллографы (DSO или ЦЗО) были созданы для того, чтобы можно было компенсировать недостатки, присущие аналоговым осциллографам. В цифровом осциллографе подаваемый на вход сигнал оцифровывается с помощью аналого-цифрового преобразователя (АЦП). На рисунке 6 показан пример архитектуры одного из цифровых осциллографов компании Keysight Technologies, Inc.

 

5.JPG

Рис. 6. Архитектура цифрового осциллографа

 

Аттенюатор предназначен для масштабирования сигнала. Усилитель вертикального отклонения обеспечивает дополнительное масштабирование сигнала перед его подачей на АЦП. Аналого-цифровой преобразователь производит выборку и оцифровку входного сигнала. Эти данные затем сохраняются в памяти прибора. Система синхронизации осуществляет поиск событий запуска, а блок временной развертки определяет длительность интервала времени, отображаемого на экране осциллографа. Микропроцессор выполняет заданную пользователем дополнительную пост-обработку, после чего сигнал, наконец, воспроизводится на экране осциллографа.

 

Наличие данных в цифровой форме позволяет осциллографу выполнить множество измерений различных параметров сигнала. Кроме того, сигналы могут храниться в памяти сколь угодно долго. Данные могут быть распечатаны или переданы на компьютер с помощью флеш-накопителя или диска DVD-RW, а также через интерфейсы LAN и USB. В настоящее время программное обеспечение позволяет управлять осциллографом с компьютера с использованием виртуальной передней панели.

 

Осциллографы смешанных сигналов (MSO)

В цифровых осциллографах входной сигнал является аналоговым, и аналого-цифровой преобразователь производит его оцифровку. Вместе с тем, по мере развития технологий цифровой электроники существенно возросла необходимость одновременного наблюдения аналоговых и цифровых сигналов. В результате производители осциллографов начали выпускать осциллографы смешанных сигналов, которые способны отображать и аналоговые, и цифровые сигналы, и осуществлять запуск по ним. Как правило, типовой осциллограф смешанных сигналов содержит два или четыре аналоговых и большее количество цифровых каналов (рис. 7).

 

7.JPG

Рис. 7. Входные разъемы на передней панели осциллографа смешанных сигналов: четыре аналоговых канала и восемь или шестнадцать цифровых каналов

 

Преимущество осциллографов смешанных сигналов состоит в том, что они позволяют осуществлять запуск по комбинации аналоговых и цифровых сигналов и отображать их в едином масштабе времени.

 

Органы управления на передней панели

Как правило, для управления осциллографом используются регуляторы и клавиши на передней панели. В дополнение к органам управления на передней панели многие современные высокопроизводительные осциллографы теперь оснащаются операционными системами, в результате чего они ведут себя как компьютеры. Вы можете подключить к осциллографу мышь и клавиатуру и использовать их для настройки органов управления с помощью выпадающих меню и кнопок на дисплее. Кроме того, некоторые осциллографы имеют сенсорные экраны, поэтому для доступа к меню вы можете использовать стилус или прикосновение пальцами.

 

Перед началом измерений…

Когда вы приступаете к работе с осциллографом, прежде всего проверьте, что используемый входной канал включен. Для установки осциллографа в исходное состояние по умолчанию нажмите клавишу [Default Setup] (Настройки по умолчанию), если она есть. Затем, при ее наличии, нажмите клавишу [Autoscale] (Автоматическое масштабирование). Это позволяет автоматически настроить вертикальный и горизонтальный масштаб, так, чтобы сигнал отображался на дисплее наилучшим образом. Эти настройки могут рассматриваться в качестве отправной точки, и в них затем можно вносить необходимые изменения. Если сигнал вдруг будет потерян, или возникнут проблемы с отображением сигнала, рекомендуется повторить эти шаги. Передние панели большинства осциллографов включают, по крайней мере, четыре основных блока: органы управления системами вертикального и горизонтального отклонения, органы управления системой запуска и органы управления входными каналами.

 

Органы управления системой вертикального отклонения

Органы управления системой вертикального отклонения осциллографа обычно объединяются в блок, который обозначен как «Vertical». Эти элементы позволяют настраивать параметры отображения сигнала по вертикальной оси дисплея. Так, например, среди них есть регуляторы, с помощью которых задается число вольт на деление (коэффициент отклонения) по оси Y сетки экрана. Вы можете растягивать осциллограмму по вертикали, уменьшая значение коэффициента отклонения, или, наоборот, сжимать ее, увеличивая эту величину. Кроме того, в блок «Vertical» входят органы управления положением (смещением) сигнала по вертикали. Эти регуляторы позволяют просто перемещать всю осциллограмму вверх или вниз по дисплею. На рисунке 7 показан блок органов управления системой вертикального отклонения осциллографа Keysight серии InfiniiVision 2000 Х.

 

8.JPG

Рис. 8. Блок органов управления системой вертикального отклонения осциллографа Keysight серии InfiniiVision 2000 X

 

Органы управления системой горизонтального отклонения

Органы управления системой горизонтального отклонения на передней панели осциллографа обычно объединяются в блок, который обозначен как «Horizontal». Эти органы управления обеспечивают настройку горизонтального масштаба осциллограммы. Один из элементов этого блока позволяет задавать масштаб по оси X — число секунд на деление (или коэффициент развертки). Уменьшая величину коэффициента развертки, вы можете уменьшить интервал времени, отображаемый на экране. Еще один регулятор этого блока предназначен для управления положением (смещением) осциллограммы по горизонтали. Он позволяет перемещать осциллограмму по экрану слева направо и наоборот точно в нужное положение. На рисунке 9 показан блок органов управления системой горизонтального отклонения осциллографа Keysight серии InfiniiVision 2000 Х.

 

9.JPG

Рис. 9. Блок органов управления системой горизонтального отклонения осциллографа  Keysight серии InfiniiVision 2000 X

 

Продолжение следует...

Добро пожаловать в раздел блога Keysight Russia об осциллографических измерениях! Для инженеров, которые проводят измерения на осциллографах, мы предоставляем огромное количество информации об основных характеристиках современных осциллографов - как цифровых, так и осциллографов смешанных сигналов. Также мы покажем, как использовать эти приборы для основных и дополнительных измерений и для многих приложений современных наукоёмких отраслей. Вы узнаете, как различные характеристики осциллографа влияют на результаты измерений, и что делать, чтобы обеспечить более точные и адекватные измерения.

 

Как и вы, мы работаем на будущее

 

Компания Keysight – лидер по применению инновационных решений в осциллографах.  Мы гордимся, что первыми выпустили осциллограф смешанных сигналов. Наши осциллографы семейства Infiniium обладают памятью максимальной глубины и минимальным уровнем собственных шумов. Осциллографы с емкостным сенсорным экраном с функцией «запуска касанием» InfiniiScan – единственные осциллографы, которыми можно управлять, коснувшись пальцем осциллограммы на экране. Инновационный подход распространяется на пробники и принадлежности для наших осциллографов. В частности, мы разработали уникальный пробник для работы с шинами питания постоянного тока.

 

Наши осциллографы не просто выполняют измерения, они решают ваши задачи

 

Наличие превосходных приборов – это только первый шаг. Мы предлагаем широчайший спектр измерительных приложений, намного более широкий, чем у любого другого производителя осциллографов. Приборы компании Keysight помогут вам быстрее получать точные ответы при измерении сигналов низкоскоростных последовательных шин, анализе высокоскоростных протоколов или проверке на соответствие требованиям стандартов.

 

Capture.PNG

Бен Зарлинго (Ben Zarlingo)

Соединители типа K

Я заинтересовался высокочастотными соединителями, чтобы понять некоторые вещи, которые услышал во время беседы с другом. Когда речь зашла о 2,92 мм (тип K), он сказал: «У меня их два, и оба сломаны».

Я не стал вникать в подробности, но мне приходилось слышать, что соединители 2,92 мм не так надёжны, как их собратья 2,4 или 3,5 мм. Один источник в интернете упоминал более тонкую внешнюю оболочку для проводника, а другой заявлял о потенциальной возможности повреждения центрального контакта.


С другой стороны, соединители типа K обладают явными преимуществами в СВЧ и миллиметровом диапазоне. Они работают на частотах до 40 ГГц и выше и не имеют паразитных мод примерно до частоты 45 ГГц. Кроме того, они могут сочленяться с соединителями 3,5 мм и SMA.

Во избежание повреждений вилка 2,92 мм имеет более короткий центральный контакт. Это гарантирует, что корпус начнёт сочленение раньше центрального контакта. Внешняя оболочка имеет большую толщину и должна быть сравнительно прочной.


Ситуация прояснилась, когда я внимательно рассмотрел два повреждённых соединителя 2,92 мм. Это помогло мне понять габаритные требования к соединителям, работающим на частотах более 40 ГГц и способным сочленяться с соединителями 3,5 мм и SMA.

Повреждение гильзы или гнездового центрального контакта двух соединителей типа K сделало их непригодными. Лепестки щелевой гильзы изогнуты или отломаны, вероятно из-за попытки сочленения с несовместимой вилкой SMA.

Соединители 2,92 мм не должны повреждаться при сочленении с ответными соединителями 2,92 мм, но сочленение с соединителями SMA (что является одним из преимуществ этого семейства) вполне может оказаться разрушительным.

Прежде чем перейти к пояснениям, давайте сформулируем простое правило для определения максимальной частоты сигнала, который можно передать по коаксиальному кабелю: разделите 120 ГГц на внутренний диаметр экранирующего проводника D (в мм). Диаметр центрального проводника d ограничен отношением D/d, определяющим волновое сопротивление. При фиксированном значении d сравнительно большой центральный контакт соединителя типа K требует применения очень тонкого щелевого гнездового контакта в ответном соединителе.

При сопряжении такого тонкого контакта с соединителем SMA, который обладает большими допусками и с большой вероятностью может иметь плохо отцентрованный или выступающий вперед центральный контакт, возникает большой риск повреждения соединителя, который в прочих ситуациях вполне надёжен и обладает хорошими характеристиками при сочленении с соединителем соответствующего типа.

Логично предположить, что соединитель 3,5 мм с большим d и более толстыми и прочными контактами вряд ли пострадает от подключения к соединителю SMA.

Видимо, в этом всё дело, хотя усилия сочленения и шансы повышенного износа в этом случае могут быть выше.

Я это понял не сразу. Во-первых, некоторые источники в интернете совершенно неправы, утверждая, например, что соединители 2,92 мм имеют тонкие внешние стенки (что часто справедливо для SMA), и что у них отсутствуют исполнения метрологического класса.

 


Теперь я могу более справедливо отнестись к соединителям типа K. Они работают очень хорошо, надёжны и способны сочленяться с соединителями другого типа. Конечно, при подключении их к соединителям типа SMA нужно соблюдать осторожность, что, впрочем, не помешает и при подключении к соединителям 3,5 мм.
Соединители SMA тоже могут повредиться при сочленении с соединителями 2,4 и 1,85 мм. Поэтому необходимо с большой осторожностью относиться к сочленению дорогостоящих деталей измерительного стенда. Это очень важно, если вы хотите получить те параметры, за которые заплатили.