L’approche de l’oscilloscope R&S®RTO
4.2 Un taux maximum d’acquisition de 1 Million de formes d’onde par seconde
L’intégration de multiples voies de traitement à haute vitesse, le déclenchement numérique, les moteurs graphiques et un contrôleur sophistiqué de mémoire dans un seul ASIC (Figure 7) a pour conséquence des périodes aveugles les plus courtes et des taux d’acquisition les plus élevés. Les oscilloscopes R&S RTO acquièrent, traitent et montrent 1 million de formes d'onde par seconde tout en capturant une longueur de l'enregistrement de 1000 échantillons à une fréquence de 10 Géch/s.
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Figure 8: L’ASIC du RTO assure un temps mort très court avec l’intégration d’un traitement de très haut niveau
Comme présenté dans le chapitre 1.2, le taux d'acquisition dépend des paramètres et des fonctions de traitement appliquées.
La figure 9 montre comment le taux d’acquisition du RTO se comporte en fonction de l’échelle de temps et de la longueur d’enregistrement. La présentation du chapitre 1.2 montrait que le taux d’acquisition de forme d’onde diminue avec une longueur d’enregistrement de forme d’onde plus longue. Ceci se produit parce qu’une période d’acquisition active plus longue produit un plus long cycle d’acquisition total. Le pourcentage de temps mort, cependant demeure stable avec le RTO pour différentes
échelles de temps tout en maintenant une résolution constante.
R&S RTO Acquisition rate / Blind time ratio
- for constant resolution of 100ps -
1,000,000
100,000
10,000
1,000
1k
2k
4k
5k
10k
20k
40k
50k 100k 200k 400k 500k
1M 2M 4M
5M
100.0%
95.0%
90.0%
85.0%
100
10
1
10ns/div 20ns/div 40ns/div 50ns/div 100ns/div 200ns/div 400ns/div 500ns/div 1us/div
Horizontal Scale
2us/div 4us/div 5us/div 10us/div 20us/div 40us/div
80.0%
75.0%
70.0%
50us/div
Figure 9: R&S RTO: Rapport entre Taux d’acquisition & Temps mort pour une résolution constante
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1,000,000
100,000
10,000
1,000
100
10
R&S RTO Acquisition rate / Blind time ratio
- for constant record length of 1000 samples -
1
10ns/div 20ns/div 40ns/div 50ns/div 100ns/div 200ns/div 400ns/div 500ns/div 1us/div
Horizontal Scale
2us/div 4us/div 5us/div
90.0%
75.0%
60.0%
45.0%
30.0%
15.0%
10us/div 20us/div 40us/div
0.0%
50us/div
Figure 10: R&S RTO: Rapport entre Taux d’acquisition & Temps mort pour une longueur d’enregistrement constante
Un point important pour la détection rapide de signaux défectueux est montré Figure
10 et Table 3. Pour une longueur d'enregistrement constante le pourcentage de temps mort des oscilloscopes RTO diminue avec des taux d'échantillonnage plus lents et permet une observation active plus fréquente du signal.
Conseil d’application
Autant que possible commencer avec un taux d’échantillonnage réduit pour détecter un signal défectueux rare. A un taux d’échantillonnage bas, un faible pourcentage de temps mort s’applique ce qui permet une meilleure couverture du signal.
La raison de ce comportement est que le même nombre d’échantillons à une faible
échelle de temps correspond à une plus longue période d’acquisition active tandis que le temps de traitement reste constant.
Fréquence d’échantillonnage
Echelle de
Temps
Taux d’Acquisition
Temps
Mort
10 Géch/s 10 ns/div 1.020.000 wfms/s 90%
5 Géch/s
2 Géch/s
1 Géch/s
100 Méch/s
10 Méch/s
20 ns/div
50 ns/div
1.020.000 wfms/s
950.000 wfms/s
79%
52%
100 ns/div 707.000 wfms/s 29%
1
μs/div 92.000
8%
10
μs/div 9.500
5%
Table 3: Pour une longueur d’enregistrement constante le pourcentage de temps mort se réduit avec de plus lente fréquence d’échantillonnage : Exemple de mesure pour l’oscilloscope RTO
(1 canal, 1000 échantillons, mode point « dot »)
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4.3 Des résultats plus rapides même avec des outils d'analyse grâce au taux élevé d'acquisition
Un autre avantage existe si des taux élevés d'acquisition et des périodes courtes de temps mort peuvent être maintenus en combinaison avec des fonctions d'analyse. Plus il y a de formes d’onde dans l’analyse, plus haut sera le niveau de confiance statistique des résultats. Avec un taux élevé d’acquisition le nombre de formes d’onde nécessaire est acquis plus rapidement et la probabilité de détecter des défauts sur le signal et de les analyser augmente.
Dans le RTO les fonctions d’analyse les plus importantes sont implémentées dans l’ASIC. En raison des voies de traitement multiples le temps mort est très court quand ces fonctions d’analyse sont actives. Le tableau 4 donne une vue d’ensemble des taux d’acquisition maximum que le RTO réalise pour quelques fonctions spécifiques d’analyse. Avec des outils d’analyse activés les oscilloscopes conventionnels atteignent des taux d’acquisition maximum de 100 à 1000 formes d’onde par seconde.
Fonctions d’analyse Taux d’acquisition max.
Test de Masque
Mesure par curseurs
> 600.000 wfms/s
> 1.000.000 wfms/s
Table 4: Taux d’acquisition maximum du RTO avec des fonctions d’analyse actives
La Figure 11 montre un exemple d’analyse par histogramme appliqué aux formes
d’onde acquises. Grâce à un taux élevé d’acquisition le RTO peut générer dans un temps très court des histogrammes sur un grand nombre de formes d’onde. Ceci est crucial pour avoir des résultats statistiques dignes de confiance. Cet exemple a été réalisé avec un taux de plus d’un million de forme d’onde par seconde.
La Figure 12 montre un autre exemple de taux élevé d’acquisition du RTO combiné avec une fonction d’analyse. Le RTO réalise des mesures de test de masque avec un haut niveau de confiance toutes les secondes. Dans cet exemple, 6 millions de formes d’onde sont capturés en 10 secondes. Le taux d’acquisition pendant le test de masque dépasse les 600.000 formes d’onde par seconde.
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Application Note 18
L’approche de l’oscilloscope R&S®RTO
Figure 11: Le taux d’acquisition reste élevé même avec l’animation d’une mesure d’histogramme
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Figure 12: Résultats d’un test de masque rapide avec un haut niveau de confiance dû au nombre
élevé de formes d’onde : Le RTO exécute ce test avec plus de 600.000 formes d’onde par seconde.
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Conclusion
5 Conclusion
Tous les oscilloscopes numériques sont temporairement aveugles ce qui influe sur le niveau de confiance des détails du signal affiché et les résultats de mesure et d’analyse.
L’oscilloscope R&S RTO réduit énormément le temps mort grâce à son architecture et l’intégration en dur d’un haut niveau d’acquisition et de fonctions de traitement.
En outre il offre un nouveau niveau de capacité de débogage car le taux d’acquisition maintient un haut niveau d’exécution des taches de mesure et d’analyse.
Les avantages d’un haut niveau d’acquisition et les perspectives de faibles périodes de temps mort offrent :
l Une détection rapide des rares signaux en défaut.
l Une bonne réceptivité de l’instrument même avec un remplissage important de la mémoire et des fonctions de mesure en service.
l Des résultats de mesure avec un haut niveau de confiance statistique.
l La diminution du temps de test global pour des taches de débogage et de mesure.
Ces avantages combinés avec les autres caractéristiques exceptionnelles comme de déclenchement numérique, la dynamique élevée (nombre de bits effectifs) et l’interface utilisateur intuitive font de l’oscilloscope R&S RTO un outil de choix pour les travaux de développement actuels et futurs.
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Littérature
6 Littérature
[1] Hickmann, I.: Digital Oscilloscopes, Newnes, 2001
[2] R&S®RTO Digital Oscilloscope, Product Brochure
[3] R&S®RTO Digital Oscilloscope, Operation Manual
7 Information Supplémentaire
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8 Information Commerciale
Nom Type Référence
Base unit
(included accessories: per channel: 500 MHz passive voltage probe (10:1), accessory pouch,
Quick-start manual, CD with manual, power cord)
Digital Oscilloscopes
1 GHz, 10 GSample/s, 20/40 MSample, 2 channels R&S®RTO1012
1 GHz, 10 GSample/s, 20/80 MSample, 4 channels R&S®RTO1014
2 GHz, 10 GSample/s, 20/40 MSample, 2 channels R&S®RTO1022
1304.6002.12
1304.6002.14
1304.6002.22
2 GHz, 10 GSample/s, 20/80 MSample, 4 channels R&S®RTO1024 1304.6002.24
Merci de contacter votre représentant Rohde & Schwarz local pour toute demande.
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