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Necesidades de osciloscopios en equipos de prueba automatizados

A la hora de probar sistemas electrónicos, es difícil superar la versatilidad de los osciloscopios. Cuando validan circuitos electrónicos, los ingenieros dependen de la capacidad de ver y medir las señales de sus diseños. Los equipos de prueba automatizados (ATE) no suelen ofrecer resolución de problemas de carácter visual, algo que puede suponer un problema en el momento de instalar, calibrar y resolver problemas en los sistemas. Y es que, para llevar a cabo estas operaciones, se necesitan las herramientas de visualización que proporcionan los osciloscopios. Ningún otro instrumento ofrece la variedad de herramientas de medida de un osciloscopio. Para lograr la funcionalidad de un osciloscopio en un entorno de ATE, a menudo los usuarios tienen que utilizar software de osciloscopio SFP (Soft Front Panel) con un digitalizador. Sin embargo, aunque este software parece un osciloscopio, no ofrece las herramientas de rendimiento necesarias para la resolución de problemas que sí encontramos en los osciloscopios tradicionales.

Rendimiento de un osciloscopio de banco de trabajo real en una única ranura PXI

Los nuevos osciloscopios modulares PXIe InfiniiVision M9241A (200 MHz), M9242A (500 MHz) y M9243A (1 GHz) de Keysight están diseñados para ofrecer en un sistema modular PXIe la facilidad de uso y el rendimiento de un osciloscopio de banco de trabajo tradicional. Keysight, que lleva más de 60 años fabricando osciloscopios de altas prestaciones, ha aprovechado toda su experiencia para crear osciloscopios PXIe que vayan más allá de fusionar software de un osciloscopio y un digitalizador. Los osciloscopios modulares M924XA de Keysight emplean la misma tecnología MegaZoom de altas prestaciones utilizada en los populares instrumentos de banco de trabajo InfiniiVision Serie 3000T X. También comparten la misma interfaz de usuario optimizada, por lo que manejar un M924XA en un PC es muy parecido a utilizar un osciloscopio tradicional.

Herramientas de visualización de formas de onda

Los osciloscopios adquieren datos, los procesan y los muestran en pantalla para que el usuario pueda localizar problemas y analizar señales. Dicha pantalla representa múltiples formas de onda superpuestas al mismo tiempo. La intensidad de cada forma de onda permite identificar rápidamente errores de señal fundamentales para su visualización. No obstante, esto resulta más difícil para los usuarios que intentan utilizar un digitalizador con software de osciloscopio, ya que suelen terminar frustrándose por las limitaciones en la representación de las señales. Los osciloscopios modulares de Keysight hacen frente a estas limitaciones ofreciendo una velocidad de actualización de forma de onda líder en el sector (hasta 1.000.000 formas de onda por segundo), que permite capturar hasta el mínimo detalle de las señales. Además, el usuario puede crear un disparo basado en la información de la señal mostrada en pantalla utilizando el disparo de zona. Gracias a él, al ver un evento en pantalla podemos crear un disparo con solo trazar un cuadro con el ratón o con el dedo sobre la pantalla (si fuera táctil) y seleccionar la acción de disparo deseada.

Reducción de la cantidad de adquisición de datos

Cuando se emplean digitalizadores con software de osciloscopio, a menudo es necesario adquirir gran cantidad de datos, ya que no son capaces de aislar correctamente la señal deseada en tiempo real. Así, se transfieren al controlador grandes conjuntos de datos para el análisis por software, con la esperanza de que la señal de interés se encuentre entre los datos capturados. Los osciloscopios resuelven este problema proporcionando herramientas que permiten la captura selectiva de datos y concentrando el análisis y la adquisición de datos a partir de información paramétrica avanzada (amplitud de pulsos, tiempos de subida/bajada, configuración y retención, etc.). Así, el usuario puede aislar la señal de interés y, después, emplear herramientas de medida y análisis para determinar los parámetros de interés de la señal. En ocasiones, la información que se necesitará no son los datos en sí, sino la identificación y el recuento de estos eventos.

Integración de herramientas

Aunque la capacidad de osciloscopio es la principal ventaja de la Serie M924XA de Keysight, no es la única herramienta de análisis que incorporan estos instrumentos. El generador de forma de onda arbitraria (AWG) de 20 MHz integrado ofrece estímulos para activar los circuitos y las operaciones del sistema bajo prueba, lo que permite a los usuarios capturar, editar y reproducir sus señales. El generador de forma de onda también permite integrar rápida y fácilmente un generador de funciones para señales más estándar. El análisis de protocolos es una herramienta que no suele integrarse en los entornos modulares, pero que sí encontramos en la Serie M924XA. Incluye numerosas herramientas de protocolos avanzados para disparo y decodificación de señales de comunicación serie. Ya se trate de comunicación de chip a chip o de carácter militar, su completa capacidad de análisis de protocolos permite a los usuarios definir paquetes de interés para disparar y decodificar el protocolo de comunicación. Como ya hemos mencionado anteriormente, en ocasiones basta con contar los eventos de las señales. Todos los eventos de disparo del osciloscopio pueden convertirse fácilmente en un contador de eventos o totalizador. El contador de uso general puede utilizarse como contador de frecuencia de 8 dígitos o como evento, lo que ofrece capacidades de disparo aún más rápidas que la visualización de hasta 25 millones de eventos por segundo.

Máscara de forma de onda

Tanto si se llevan a cabo pruebas de aceptación/fallo conforme a normas especificadas en entornos de producción o pruebas de anomalías poco frecuentes de las señales, la comprobación de máscaras/límites puede suponer una herramienta altamente productiva. En el pasado, los sistemas ATE a menudo exigían personalizar FPGA para poder ofrecer análisis en tiempo real. Los nuevos osciloscopios modulares de Keysight ofrecen potentes pruebas de máscaras basadas en hardware que pueden llevar a cabo hasta 270.000 pruebas por segundo. También permiten al usuario crear fácilmente una máscara basada en una señal “ideal” capturada anteriormente. A continuación, los resultados pueden recopilarse en simples recuentos o en forma de evaluaciones de rendimiento Six Sigma.

Sondeo

El análisis de una señal se ve determinado por el tipo de sonda utilizada para capturar dicha señal. Keysight cuenta con una gran variedad de soluciones de sondeo para entornos modulares, lo que facilita su compatibilidad con diversas aplicaciones. Además de la gama estándar de sondas de tensión pasivas, Keysight cuenta con sondas ambientales de alta temperatura, sondas de corriente de alta sensibilidad, sondas de alta corriente, sondas de alta tensión y sondas para pistas de potencia. Entre ellas destaca la sonda para pistas de potencia, que ofrece un amplio offset, bajo ruido y atenuación 1:1 con una carga muy baja para usuarios que realizan medidas críticas de integridad de potencia.

El valor de los osciloscopios en los ATE

El funcionamiento de un ATE a menudo supone una gran carga en el programa de software (y el programador), que deben realizar análisis correctos cuando las características aún están en pleno desarrollo o mientras se está definiendo el perfil de rendimiento operacional del sistema. El osciloscopio es la herramienta de uso general elegida normalmente para validar la configuración de prueba del sistema, y la integración de un osciloscopio en un sistema ATE puede mejorar el funcionamiento de las pruebas. Puede ser una potente herramienta para mejorar la disponibilidad del sistema gracias a que mejora la calibración y la solución de problemas para lograr un funcionamiento interactivo



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