Download rapido delle forme d'onda con l'oscilloscopio R&S®RTO

Attività da eseguire

La post-elaborazione dei dati delle forme d'onda acquisite da un oscilloscopio su un computer esterno è indispensabile per molte applicazioni. Gli ambiti applicativi tipici sono la fisica delle alte energie, la scienza nucleare, la bioscienza molecolare, le misure ad alta tensione o le applicazioni radar.

Anche un oscilloscopio dotato internamente di un potente software di analisi potrebbe non essere in grado di effettuare tutte le analisi specifiche personalizzate necessarie. In alcuni casi, è pertanto indispensabile scaricare i dati dallo strumento ed effettuare l'elaborazione offline delle forme d'onda, ad esempio per effettuare analisi altamente specializzate sulle forme d'onda, per svolgere attività di monitoraggio o di documentazione, oppure per verificare il comportamento di un dispositivo in prova che viene misurato e controllato con più di un oscilloscopio.

L'oscilloscopio R&S^®RTO offre diverse modalità per scaricare i dati delle forme d'onda. Per scegliere la modalità più adatta, è utile determinare i quattro parametri fondamentali che caratterizzano il download:

• Velocità media effettiva in condizioni stazionarie: è un criterio importante per l'analisi statistica al fine di ottenere quanti più dati possibile
• Latenza massima accettabile: la_latenzaè l'intervallo di tempo tra l'istante in cui la forma d'onda viene registrata e l'istante in cui vengono ricevuti i dati della forma d'onda sul computer esterno. Una latenza massima bassa è il criterio più importante per le applicazioni di monitoraggio che reagiscono in base ai dati raccolti con le acquisizioni più recenti
• Il tempo _mortodel trigger è il criterio fondamentale per l'acquisizione di segnali sporadici emessi dal dispositivo sotto test. Durante il tempo morto del trigger, l'oscilloscopio non è in grado di acquisire segnali, perché è impegnato nella fase di post-elaborazione dei dati della forma d'onda precedente
• Anche la capacità di archiviazione interna potrebbe avere un impatto sulla massima latenza. La memoria dell'oscilloscopio è limitata, a differenze dei supporti di memorizzazione esterni, che offrono capacità di archiviazione virtualmente illimitate

Soluzione di misura e collaudo

L'oscilloscopio R&S^®RTO offre tre modalità per la memorizzazione delle acquisizioni:

• Modalità cronologia (History Mode): memorizza i dati della forma d'onda nella memoria di acquisizione; la quantità di dati memorizzati dipende dall'opzione di memoria installata nello strumento
• Registrazione dati (Data Logging): memorizza i dati sul disco rigido locale
• Download SCPI: memorizza i dati della forma d'onda di ogni acquisizione su un computer esterno

Queste tre modalità di trasferimento fanno parte della funzionalità standard dello strumento. La modalità cronologia memorizza tutte le acquisizioni nella memoria di acquisizione. Una volta che tutte le acquisizioni sono state completate o che la memoria di acquisizione è piena, i dati della forma d'onda possono essere memorizzati sul disco e poi scaricati tramite l'accesso ai file di rete. Entrambe le azioni, vale a dire la memorizzazione e il successivo download, aumentano la latenza e diminuiscono la velocità effettiva media (throughput) della modalità cronologia.

La modalità di registrazione dei dati acquisisce una forma d'onda e poi la memorizza immediatamente sul disco locale. L'oscilloscopio ripete quest'azione fino al numero massimo o configurato di acquisizioni, e memorizza queste forme d'onda in un unico file. Poi, il computer esterno recupera i dati della forma d'onda dall'oscilloscopio tramite l'accesso ai file di rete e ricomincia.

Un approccio diverso è il download dei dati via SCPI. Un computer esterno controlla la registrazione e il download di ogni singola forma d'onda tramite comandi SCPI. Questo approccio fornisce una buona latenza e una capacità di archiviazione virtualmente illimitata.

Applicazione

Al fine di ottenere risultati comparabili per tutte le tre modalità, la configurazione di misura prevede quattro canali attivi con una breve lunghezza di registrazione di 1000 campioni, tipica delle applicazioni che richiedono un download rapido. I campioni vengono memorizzati nel formato nativo a 8 bit, e il download viene eseguito in condizioni stazionarie.

Per ottenere le migliori prestazioni di download possibili, sull'oscilloscopio non devono essere abilitate altre funzionalità, quali misure automatizzate o funzioni matematiche.

La figura in alto mostra la dipendenza della latenza massima dalla ripetizione del trigger per ciascuna modalità. Più bassa è la latenza, più veloce è il download. La configurazione ideale è indicata come una linea tratteggiata. La figura in basso mostra la dipendenza della velocità media dalla ripetizione del trigger per ciascuna modalità. Un numero più elevato indica prestazioni migliori.

Il download SCPI è una buona scelta per applicazioni di misura a bassa latenza. Quando la velocità media o il tempo morto del trigger sono i parametri chiave, la modalità cronologia è la scelta migliore.

L'oscilloscopio R&S^®RTO è la soluzione ideale per le applicazioni di misura che richiedono un'ulteriore elaborazione esterna dei segnali. Le eccellenti prestazioni analogiche in termini di rumore, linearità e sensibilità del trigger, combinate con una bassa latenza o con le tecniche di elaborazione esterna ad alta velocità, permettono di soddisfare facilmente ogni esigenza di misura personalizzata.