Новая серия осциллографов LeCroy — WavePro 7 Zi

Серия WavePro 7 Zi объединяет в себе все лучшие наработки компании и построена на новой платформе, в которой реализованы принципиально новые решения — как технологические, так и эргономические. Последние сразу же бросаются в глаза — это и необычный черный корпус прибора, по дизайну похожий на панель управления самолета, и большой сенсорный широкоформатный дисплей с диагональю 39 см (15 дюймов, 16×9, 1280×768). На сегодняшний день он является самым большим осциллографическим экраном в мире. Кроме того, имеется дополнительно подключаемый сенсорный экран (рис. 1), который расширяет область наблюдения, позволяя, например, на первом экране просматривать полноразмерные осциллограммы, а на втором проводить настройки и отображать результаты измерений, вычислений, декодирования кодовых последовательностей и т. д.

В серии представлены 5 моделей осциллографов с полосами пропускания от 1,5 до 6 ГГц и частотами дискретизации в реальном времени 20 ГГц на канал и 40 ГГц в режиме объединения каналов, при этом максимально возможный объем памяти на канал составляет 256 Мбайт. Это стало возможным благодаря использованию новой потоковой архитектуры передачи данных X–Stream II, являющейся развитием технологии X–Stream, применяемой до настоящего времени во всех осциллографах LeCroy. Новая архитектура обеспечивает в 10–20 раз более высокое быстродействие, чем у аналогичных приборов других производителей при работе с объемами осциллографических данных 10 Мбайт и более. В основу Х–Stream II положены специальный программный алгоритм передачи данных в виде сегментов переменной длины, что обеспечивает максимальную эффективность работы кэш–памяти процессора, а также самый мощный на сегодня процессор Intel Core 2 Quad, работа которого поддерживается оперативной памятью до 8 Гбит. Кроме того, передача данных от платы сбора данных на процессор производится по высокоскоростной шине PCI Express, а сам осциллограф работает под управлением 64–разрядной операционной системы Windows Vista. Совокупность этих решений позволяет обеспечить беспрецедентную скорость работы прибора (например, осциллограф способен проводить до 750 000 измерений в секунду) и малое время реакции на внешние команды даже при работе с длинной памятью. Дополнительная карта с интерфейсом PCIEx4 дает возможность передавать данные непосредственно с осциллографической памяти на внешние носители информации со скоростью 500 Мбайт/с (рис. 2), что эквивалентно работе осциллографа со 100%–ным захватом данных в течение нескольких часов с частотой дискретизации 500 МГц.

Серия WavePro 7 Zi обеспечивает максимальную гибкость и удобство в работе. Так, все модели, в том числе и высокочастотные, оснащены входными сопротивлениями 50 Ом и 1 МОм. Поэтому перед пользователем теперь не будет стоять вопрос о том, как подключить пассивный пробник к осциллографу 6 ГГц, если необходимо измерить низкочастотный сигнал. Кроме того, модели 4 и 6 ГГц оснащены одновременно интерфейсами ProLink и ProBus, что позволяет, не задумываясь, подключать любые существующие или вновь разрабатываемые пробники LeCroy: активные, токовые, высоковольтные, дифференциальные. Также все приборы серии WavePro 7 Zi имеют шину LeCroy Bus для подключения логических пробников MS–250 и MS–500 (рис. 3), которые полностью интегрированы в программу осциллографа, что позволяет получать законченное решение по анализу смешанных сигналов.

Для поиска аномалий в сигнале и отладки процессов в осциллографах WavePro 7 Zi применена система синхронизации TriggerScan. Данная система является уникальным решением по поиску аномалий и дает значительный выигрыш по сравнению с технологией «быстрого обновления экрана» на частотах свыше 50 МГц и при временах наблюдения свыше нескольких минут. TriggerScan является программно–аппаратным решением, использующим специальную высокоскоростную микросхему предзапуска, и позволяет проводить сканирование сигнала по различным комбинациям условий запуска: по фронту, по интеллектуальным условиям запуска (глич, рант, длительность импульса и т. д.), а также по последовательностям данных. Таким образом, запуск прибора происходит, если входной сигнал удовлетворяет хотя бы одному условию запуска из заданной комбинации (всего возможно до 100 комбинаций). Осциллографы серии WavePro 7 Zi способны захватывать практически любые аномалии. Этого удалось добиться благодаря тому, что интеллектуальные схемы синхронизации SMART работают с длительностями сигнала от 200 пс, большинство из них могут использовать технологию исключения (в отличие от обычных схем запуска, технология исключения дает срабатывание, если сигнал не соответствует заданным условиям), а также применению системы TriggerScan (рис. 4) в совокупности с алгоритмом поиска аномалий WaveScan и специальным сегментированным режимом развертки. Для упрощения работы с данным режимом в осциллографе уже предусмотрены наиболее распространенные комбинации условий запуска, позволяющие обнаруживать до 80% всех требуемых сигналов.

Помимо системы синхронизации TriggerScan, осциллографы WavePro 7 Zi имеют полный набор инструментов по синхронизации и декодированию потоков данных — как низкоскоростных (UART, I²C, SPI, RS–232, CAN, LIN, FlexRay), так и высокоскоростных сигналов последовательных данных со скоростями до 3 Гбит/с (PCIExpress, PDH, SDH, FiberChannel и т. д.). Набор данных схем синхронизации совместно с аппаратными опциями восстановления тактовой частоты и программами по декодированию сигналов, построению глазковых диаграмм и анализу джиттера превращает данные приборы в полноценные анализаторы последовательных данных. Осциллографы, специально предназначенные для анализа высокоскоростных потоков последовательных данных, носят название SDA7 Zi (рис. 5) и представлены 4 моделями с полосой пропускания от 2,5 до 6 ГГц.

Как и все осциллографы от LeCroy, WavePro 7 Zi обладает широким набором инструментов по анализу сигналов — измерения (на сигнале, на математике, параметров сигнала и т. д.), математика (включая построение цепочек математических функций), графический и статистический анализ, интеграция с программными пакетами типа MatLab — всего этого в WavePro 7 Zi стало еще больше. Например, расчет БПФ теперь может вестись по 50 млн точек, что дает ультравысокое разрешение по частоте, а специальная опция SPECTRUM (рис. 6) позволяет осуществлять настройки БПФ как при работе с обычным
анализатором спектра — центральная частота, полоса обзора, полоса пропускания и т. д. При этом данный режим запускается совместно с WaveScan и сразу же выдаются значения всех спектральных пиковых значений по их частоте и уровню.

Режим интеллектуального поиска участков сигнала по заданным условиям WaveScan (рис. 7) также претерпел изменения в сторону расширения функциональных возможностей. Если раньше имелись некоторые ограничения по поиску измерений амплитудных параметров сигнала, то теперь стало возможным задавать для всех условий поиска и эти данные, например, амплитуду, действующее значение, СКЗ и др.

Кроме того, компания LeCroy планирует предлагать пользователям возможности по модернизации аппаратной части осциллографов WavePro 7 Zi, которые могут быть осуществлены в короткие сроки в сервисных центрах LeCroy. К таким опциям будет относиться и расширение полосы пропускания приборов до максимально возможной в серии полосы 6 ГГц.

Осциллограф WavePro 7 Zi имеет съемную панель (рис. 8), которая подобна съемной панели автомагнитолы. Такая конструкция позволяет пользователю переместить панель управления в наиболее удобное место и производить управление осциллографом, присоединив ее стандартным кабелем к любому USB–разъему осциллографа (рис. 9).

Также возможно будет устанавливать на осциллографы сменные панели управления, которые сконструированы по требованиям заказчика, с новым расположением на них органов управления, требуемых пользователю для решения конкретных задач.

Возвращаясь к размерам устройства, можно смело утверждать, что при наличии самого большого экрана, осциллограф серии WavePro 7 Zi имеет самое малое соотношение геометрических размеров по сравнению с аналогичными осциллографами других производителей (рис. 10). Небольшие размеры WavePro 7 Zi предоставляют дополнительное удобство в работе.

Таким образом, серия WavePro 7 Zi представляет собой новый тип осциллографов, который позволяет пользователю решать задачи любой степени сложности, возникающие при проектировании, разработке, отладке и анализе высокоскоростных и комплексных сигналов на современном этапе развития производства, а также уверенно смотреть в будущее.