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Osiclloscopio Agilent 3000 serie XDi presentazioni di nuovi oscilloscopi ne vediamo tante, ma quella dei nuovi modelli Agilent delle famiglie InfiniiVision 2000 e 3000 serie X è destinata a lasciare il segno.

Mai visti prima degli oscilloscopi digitali e per segnali misti così ricchi di funzionalità ad un prezzo così basso, che parte da poco più di mille euro.

Il segreto di Agilent? Tre anni di investimenti per sviluppare un circuito integrato ASIC dedicato alle misure che è un concentrato di innovazioni.

I nuovi oscilloscopi “serie X” di Agilent comprendono ben 26 modelli ripartiti su due famiglie: InfiniiVision 2000 X, con larghezza di banda di 70, 100 e 200 MHz; InfiniiVision 3000 X, con larghezza di banda di 100, 200, 350 e 500 MHz.

Oscilloscopi flessibili e multifunzione

Oltre ad alcune caratteristiche tecniche di grande valore, come una velocità di aggiornamento delle forme d’onda certamente fuori dal comune, i nuovi prodotti Agilent 2000 e 3000 serie X spiccano per la loro architettura integrata che permette di espandere le funzionalità dello strumento semplicemente acquistando le opportune licenze in qualsiasi momento, senza per questo subire alcuna penalizzazione di prezzo.

E non stiamo parlando solamente delle opzioni che aggiungono funzionalità software. Tra le funzionalità opzionali attivabili dall’utilizzatore sia al momento di acquisto dello strumento, sia successivamente, figurano per esempio l’aggiunta di canali digitali per trasformare lo strumento in un oscilloscopio a segnali misti (MSO), l’aggiunta di un generatore di segnali da 20 MHz e, per la sola seria 3000 X, dell’analizzatore di protocollo per bus seriali.

Anche la larghezza di banda dello strumento può essere aggiornata in caso di necessità, sempre tramite l’acquisto di una licenza, con l’eccezione del passaggio da 200 MHz a 350 MHz, che necessita di un breve passaggio attraverso un centro di assistenza Agilent.

Un gran bel video, e che velocità

Torniamo alle prestazioni fondamentali degli strumenti. Tutti i modelli hanno un video a colori da 8,5 pollici in formato panoramico con risoluzione di 800x400 pixel (WGA), decisamente ampio per questa categoria di strumenti.

L’estrema velocità di reazione nell’uso quotidiano dell’oscilloscopio e la possibilità di eseguire misure molto rapide anche su segnali intermittenti deriva dall’architettura di elaborazione dei segnali acquisiti di nuova generazione, che Agilent ha battezzato MegaZoom IV.

ASIC MegaZoom IV
Schema a blocchi del circuito ASIC MegaZoom IV
In sostanza, in un circuito integrato ASIC CMOS da 90 nm appositamente progettato da Agilent, che contiene oltre sei milioni di gate e tanta memoria, sono stati inseriti non solo tutti i circuiti hardware dedicati alla trasformazione dei campioni del segnale memorizzati nella memoria di acquisizione nelle corrispondenti tracce video elaborate secondo vari criteri di analisi, ma anche tutta una serie di circuiti dedicati alle misure, da quelli che eseguono il test con maschera ad alta velocità a quelli che riescono a decodificare in tempo reale i protocolli dei bus seriali.

Il risultato è che negli strumenti della serie 3000 X si riescono a riprodurre sullo schermo fino a 1.000.000 di forme d’onda al secondo, mentre per quelli della serie 2000 X fino a 50.000 forme d’onda al secondo.

A cosa serve un’elevata velocità di aggiornamento delle forme d’onda? Semplice: a migliorare la probabilità di catturare gli eventi anomali poco frequenti. Una maggiore velocità di aggiornamento può voler dire ridurre da qualche ora a pochi secondi la ricerca un glitch strano o di un evento anomalo che si verifica una volta ogni tanto.

La particolarità delle serie di oscilloscopi Agilent 2000 X e 3000 X è che la velocità di aggiornamento delle forme d’onda è assolutamente indipendente dalla funzionalità di analisi e misura contemporaneamente attive sullo strumento.

Negli oscilloscopi digitali con architettura classica, infatti, la velocità di aggiornamento delle forme d’onda è fortemente degradata quando si utilizza una memoria di acquisizione profonda o si attivano funzioni di analisi, per esempio un test con maschera o la decodifica di un protocollo. In quei casi lo strumento sembra “addormentato” e anche un semplice cambio di impostazioni può richiedere parecchi secondi.

Al contrario, grazie all’architettura MegaZoom IV che realizza in hardware tutte le elaborazioni “pesanti” del segnale, la velocità di aggiornamento delle forme d’onda è sempre elevata, anche con acquisizioni lunghe o quando l’oscilloscopio esegue contemporaneamente analisi su segnali digitali,  test con maschera, analisi di protocollo o misure supplementari.

A proposito di profondità di memoria di acquisizione, i modelli InfiniiVision 2000 serie X hanno una capacità di 100 kpunti (su tutti i canali), mentre i modelli InfiniiVision 3000 serie X hanno una capacità standard 2 Mpunti (interlacciata) espandibile a 4 Mpunti (interlacciata), la metà disponibile su tutti i canali.

La frequenza di campionamento massima nei modelli InfiniiVision 2000 serie X è di 2 Gs/s in modalità interlacciata e di 1 Gs/s con tutti i canali attivi, nei modelli InfiniiVision 3000 serie X è di 4 Gs/s in modalità interlacciata e di 2 Gs/s con tutti i canali attivi.

Il più economico oscilloscopio per segnali misti

Modello MSO-X 2022A
Modello MSO-X 2022A con 2 canali analogici da 200 MHz e 8 digitali da 1 Gs/s, costa € 2371,00
Con soli €587,00 in più per i modelli 2000 X e € 965,00 in più per i modelli 3000 X (sonde supplementari comprese), qualsiasi strumento più diventare un oscilloscopio per segnali misti dotato rispettivamente di 8 e 16 canali digitali supplementari.

L’idea non è nuova, ma il prezzo certamente sì. Oggi anche nella fascia di strumenti economici è possibile disporre delle versioni MSO con campionamento dei segnali digitali fino a 1 Gs/s e trigger correlati tra canali analogici e canali digitali dell’oscilloscopio.

Il generatore di funzioni integrato

Interessante l’idea di inserire un vero e proprio generatore di funzioni da 20 MHz direttamente all’interno dell’oscilloscopio, il cui connettore BNC di uscita è posto all’estremità sinistra del pannello frontale dello strumento.

Certamente verrà molto apprezzato nei laboratori didattici, nei quali non solo si può risparmiare spazio occupato e costo rispetto all’acquisto di un generatore separato, ma si può anche sfruttare l’ottima scelta di Agilent di aver inserito nel firmware del generatore anche tutta una serie di segnali di prova didattici pronti all’uso, che possono servire sia per familiarizzare con tutte le funzionalità dell’oscilloscopio, sia per imparare i fondamenti delle misure e della ricerca guasti nei circuiti analogici e digitali.

Generatore WaveGen integrato nell'oscilloscopio
Generatore di funzioni integrato nell'oscilloscopio
E anche in molti laboratori di assistenza e progettazione l’idea di avere a disposizione un generatore in più che occupa “zero spazio” sarà certamente apprezzata.

Il generatore di funzioni integrato WaveGen può creare onde sinusoidali da 0,1 Hz a 20 MHz, onde quadre e impulsi fino a 10 MHz, rampe e onde triangolari da 0,1 Hz a 100 kHz e rumore con una banda fino a 20 MHz.

Il costo? € 419,00 per i modelli 2000 serie X, € 600,00 per i modelli 3000 serie X, che è sempre lo stesso sia ordinandolo insieme all’oscilloscopio, sia successivamente all’acquisto.

Funzionalità di misura opzionali

Test con maschera
1000 burst catturati con la memoria segmentata per 3,9 secondi a 2 Gs/s
Una delle funzionalità opzionali più interessanti disponibili in entrambe le famiglie di oscilloscopi Agilent serie X è la funzionalità di test con maschera, anch’essa realizzata in hardware e integrata nel circuito ASIC MegaZoom IV.

Ricordiamo che il test con maschera può essere utile sia in produzione per verificare la rispondenza del segnale a un segnale campione al quale viene aggiunto un margine di tolleranza, sia per verificare durante il progetto la conformità del segnale a un determinato standard.

Poiché la funzionalità del test con maschera è realizzata tramite hardware, la velocità risultante è eccezionale: uno strumento 2000 serie X può verificare fino a 50.000 segnali al secondo e uno strumento 3000 serie X addirittura 200.000 segnali al secondo, un valore di ordini di grandezza superiore rispetto alla classiche soluzioni di test con maschera effettuate via software sul segnale acquisito.

Nel caso debbano verificare frequentemente segnali caratterizzati da lunghi tempi morti, come impulsi radar o comunicazioni intermittenti su bus seriali, può essere molto utile sfruttare un’altra funzionalità opzionale: la memoria segmentata.

In pratica è una modalità nella quale i campioni del segnale vengono memorizzati nella memoria di acquisizione solamente nella loro fase attiva, scartando il resto. Ciò consente di sfruttare al meglio la memoria disponibile per analizzare fino a 25 segmenti (nei modelli 2000 X) o 1000 segmenti (nei modelli serie 3000 X) che, grazie alla marcatura temporale, permettono di analizzare i dettagli significativi di sequenze di segnali anche molto lunghe.

Analisi protocollo su bus CAN e LINInfine, per i solo modelli della serie 3000 X è disponibile un analizzatore di protocollo per bus seriale (I2C, SPI, CAN, LIN, I2S, RS-232 e UART), anch’esso integrato nell’hardware, per cui il suo eventuale utilizzo non rallenta le attività di misura e analisi dell’oscilloscopio.

Tra le sue particolarità si segnale la possibilità di creare una visualizzazione in formato tabellare sincronizzata nel tempo dei segnali decodificati contemporaneamente su due bus seriali di diverso tipo, che permette di evidenziare rapporti di causa ed effetto tra l’attività di un bus e l’altro.

Prezzi e caratteristiche fondamentali

Tabella 1a - Caratteristiche principali oscilloscopi Agilent 2000 Serie X

Modello 2002A 2004 2012A 2014A 2022A 2024A
Banda 70 MHz 70 MHz 100 MHz 100 MHz 200 MHz 200 MHz
Canali analogici 2 4 2 4 2 4
Frequenza di campionamento 1 Gs/s (tutti i canali)
2 Gs/s (interlacciato
1 Gs/s (tutti i canali)
2 Gs/s (interlacciato
1 Gs/s (tutti i canali)
2 Gs/s (interlacciato
1 Gs/s (tutti i canali)
2 Gs/s (interlacciato)
1 Gs/s (tutti i canali)
2 Gs/s (interlacciato)
1 Gs/s (tutti i canali)
2 Gs/s (interlacciato)
Memoria 100 kpts 100 kpts 100 kpts 100 kpts 100 kpts 100 kpts
Prezzo base € 1.032 € 1.574 € 1.254 € 1.859 € 1.783 € 2.196

Tabella 1b - Principali opzioni disponibili per oscilloscopi Agilent 2000 Serie X attivabili tramite chiave di licenza

Opzione Prezzo
Generatore di funzioni WaveGen da 20 MHz € 419
8 canali digitali (MSO) comprese sonde € 587
Test con maschera € 252
Memoria segmentata € 252
Modulo collegamento VGA/LAN € 331

Tabella 2a - Caratteristiche principali oscilloscopi Agilent 3000 Serie X

Modello 3012A 3014A 3024A 3032A 3034A 3052A 3054A
Banda 100 MHz 100 MHz 200 MHz 350 MHz 350 MHz 500 GHz 500 MHz
Canali analogici 2 4 4 2 4 2 4
Frequenza di campionamento 2 Gs/s (tutti i canali)
4 Gs/s (interlacciato)
2 Gs/s (tutti i canali)
4 Gs/s (interlacciato)
2 Gs/s (tutti i canali)
4 Gs/s (interlacciato
2 Gs/s (tutti i canali)
4 Gs/s (interlacciato)
2 Gs/s (tutti i canali)
4 Gs/s (interlacciato)
2 Gs/s (tutti i canali)
4 Gs/s (interlacciato)
2 Gs/s (tutti i canali)
4 Gs/s (interlacciato)
Memoria 2 Mpts (tutti i canali)
1 Mpts (interlacciato)
2 Mpts (tutti i canali)
1 Mpts (interlacciato)
2 Mpts (tutti i canali)
1 Mpts (interlacciato)
2 Mpts (tutti i canali)
1 Mpts (interlacciato)
2 Mpts (tutti i canali)
1 Mpts (interlacciato)
2 Mpts (tutti i canali)
1 Mpts (interlacciato)
2 Mpts (tutti i canali)
1 Mpts (interlacciato)
Prezzo base € 2.359 € 2.837 € 3.408 € 5.356 € 6.444 € 6.715 € 8.764

Tabella 2b - Principali opzioni disponibili per oscilloscopi Agilent 3000 Serie X attivabili tramite chiave di licenza

Opzione Prezzo
Generatore di funzioni WaveGen da 20 MHz € 600
16 canali digitali (MSO) comprese sonde € 965
Test con maschera € 600
Memoria segmentata € 600
Espansione memoria acquisizione 4 Mpts € 419
Analizzatore di protocollo bus I2S € 600
Analizzatore di protocollo bus I2C/SPI € 600
Analizzatore di protocollo bus RS232/422/485/UART € 600
Analizzatore di protocollo bus CAN/LIN € 600
Modulo collegamento VGA/LAN € 331

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