Рынок контрольно-измерительной аппаратуры значительно изменился по сравнению с эпохой, когда доминировали дискретные устройства. Когда-то измерители были просто измерителями, осциллографы были осциллографами, а логические анализаторы были только ими, каждый со своими уникальными возможностями и ограничениями. Взаимосвязь часто ограничивалась триггерами для отслеживания аналогового осциллографа или сбора данных логического анализатора, что делало настройку сложной задачей, включающей обширные изменения кабелей и межсоединений для различных измерений или проверочных испытаний. Однако этот сценарий в значительной степени изменился.
Сегодня, хотя дискретные инструменты, такие как цифровые осциллографы, генераторы сигналов, цифровые мультиметры, эмуляторы и логические анализаторы, все еще доступны, современные испытательные лаборатории отдают предпочтение интегрированным инструментам, предназначенным для проектирования и проверки цепей смешанных сигналов. Интеграция этих инструментов с рабочими станциями и ПК обеспечивает более плавный переход задач тестирования и проверки между отделами, производителями и центрами тестирования/сертификации.
Одним из ключевых достижений современных встраиваемых систем является возможность выполнять самотестирование и использовать технологии последовательного сканирования границ для проверки целостности и непрерывности сигнала. Хотя большинство крупномасштабных интегральных схем в основном ограничены цифровой областью, они включают технологии граничного сканирования, такие как J-Tag, для загрузки кода, тестирования и проверки линий ввода/вывода.
Это усовершенствование позволило уменьшить размеры печатных плат, так как потребность в нескольких дискретных контрольных точках в значительной степени устранена. Это также значительно экономит время проектирования, тестирования и отладки, поскольку непрерывность или короткое зондирование могут быть выполнены с использованием последовательной сети для тестирования. Это особенно полезно, учитывая мелкие выводы современных процессоров, которые затрудняют надежное использование тестеров непрерывности для проверки целостности большого количества выводов.
Современные многофункциональные инструменты для тестирования и измерения схем со смешанными сигналами эффективно справляются с тестированием цифровой среды, включая отладку и проверку последовательных сетей для связи. Это включает в себя связь между микросхемами, такую как I Square C, UART и SPI, а также связь между оборудованием, такую как Ethernet и оптоволокно. Беспроводная технология иллюстрирует проблемы проверки смешанных сигналов, поскольку она включает в себя тестирование цифровых и аналоговых сигналов, а также тестирование линий передачи. Зондирование этих цепей может изменить их характеристики, что делает неинтрузивное зондирование специализированным предметом, включающим беспроводное радиочастотное обнаружение и обработку сигналов. Несмотря на возможности современных инструментов компоновки печатных плат, реальные результаты часто отличаются, что требует нескольких итераций печатных плат для достижения желаемого уровня производительности. Каждое из этих приложений для проектирования имеет особые требования к схемотехнике и функциональным проверкам, что вызывает вопрос: с чего команда инженеров начинает выбирать лучшие инструменты для своих нужд.
Качественные производители предлагают несколько интегрированных инструментов тестирования, которые являются отличными отправными точками. Если одна единица оборудования может выполнять большинство необходимых тестов, это упрощает подключение и синхронизацию. Первым шагом в этом процессе является определение необходимого количества каналов с учетом аналоговых и цифровых каналов по отдельности, поскольку они обычно не взаимозаменяемы.
Тип дисплея, встроенного в инструменты, также может влиять на размер и цену. Автономные осциллографы смешанных сигналов, такие как Tektronix Mixed Domain серии MDO4000C – это надежные и универсальные осциллографы, которые могут применяться во многих сложных приложениях. Встроенный дисплей XGA позволяет пользователям визуально проверять формы сигналов и результаты измерений, а встроенные интерфейсы Ethernet и USB облегчают интеграцию в гибкий и расширяемый испытательный стенд.
Однако для более требовательных приложений, требующих более высокой функциональности, чем может обеспечить устройство «все в одном», могут потребоваться первоклассные инструменты, такие как 4-канальный модульный осциллограф PicoScope 9404-16 CDR от Pico Systems с разрешением 5 тыс. отсчетов/с. Этот модуль использует ПК или ноутбук для отображения данных, что делает его идеальным кандидатом для обслуживания в полевых условиях и целей калибровки.
При различных конструкциях выбор между встроенным дисплеем на испытательном оборудовании или сетевым подключением к другому оборудованию и компьютерам может оказаться сложной задачей. Этот выбор становится особенно важным, если испытательный стенд должен быть мобильным. Выездное обслуживание часто предъявляет строгие требования как к плановому техническому обслуживанию, так и к ремонту. Современные проекты могут потребовать калибровки, а ограничения по стоимости могут препятствовать включению в проекты стабильных эталонов калибровки. Устройства «все в одном», представляют собой комплексное решение, устраняющее необходимость в транспортировке и настройке различных инструментов. Однако для дорожных испытаний могут потребоваться специализированные модули.
Существенным преимуществом устройств «все в одном» является то, что они позволяют инженеру-испытателю, как мобильному, так и лабораторному, освоить единый инструмент, отвечающий требованиям. Кроме того, поскольку у каждого есть доступ к ноутбукам и планшетам, макросы настройки могут быстро и точно запрограммировать и настроить гибкую часть оборудования для нескольких тестов, уменьшая человеческие ошибки и экономя драгоценное время.
Не существует универсального решения для испытаний и измерений. Различные области электроники имеют уникальные потребности. Например, разработчики интегральных схем могут потребовать проведения испытаний на утечку контактов, что не требуется для большого оборудования. Испытания высоким напряжением также ограничиваются конкретными инструментами. Разработчики должны тщательно продумать возможность добавления контрольных точек, когда это необходимо и наименее навязчиво. Для тестирования ЦАП, АЦП, аудио- и видеосистем, а также беспроводных радиочастот могут потребоваться специальные инструменты. Тем не менее, тестеры смешанных сигналов теперь предлагают хорошо продуманные решения для многих из этих потребностей, обеспечивая точные и надежные отчеты.
© digitrode.ru