Rohde&Schwarz to marka bardzo dobrze znana specjalistom od pomiarów radiowych i telekomunikacyjnych. Bądź co bądź, jest to jedna z firm „rządzących” w tej branży. Do bogatej listy najbardziej zaawansowanych technologicznie przyrządów pomiarowych, takich jak: analizatory widma, mierniki pola, testery EMC, generatory, testery sieci bezprzewodowych itp., do oferty R&S stosunkowo niedawno dołączono oscyloskopy.

Zdaniem analityków R&S, zainteresowanie oscyloskopami o najwyższych parametrach, mimo bardzo wysokich cen, jest na tyle duże, że konkurencja może pomieścić jeszcze jedną markę. Uwzględniając wieloletnie doświadczenia Rohde&Schwarz’a w zakresie produkcji skomplikowanej aparatury pomiarowej podjęto więc decyzję o rozpoczęciu własnej produkcji takich oscyloskopów. Istotnie, z technicznego punktu widzenia zaprojektowanie i wyprodukowanie oscyloskopów o paśmie analogowym 600 MHz czy 2 GHz oraz częstotliwości próbkowania 10 GSa/s było w zasięgu możliwości firmy Rohde&Schwarz. Większym problemem wydaje się być marketing i metody przebicia się do światowej czołówki. Do zaistnienia w branży konieczne było równoległe wprowadzenie do sprzedaży tańszych modeli oscyloskopów, gwarantujących jednak wysoką jakość, do której przyzwyczaili się stali klienci Rohde&Schwarz’a. Wymagania te spełniają przyrządy rodziny RTM, charakteryzujące się pasmem analogowym 500 MHz i częstotliwością próbkowania 2,5 GSa/s (5 GSa/s). Jeden z takich oscyloskopów, RTM 1054 zostanie opisany w artykule.

Rodzina RTM składa się obecnie z dwóch modeli: 2-kanałowego RTM 1052 i 4-kanałowego RTM 1054. Poza liczbą kanałów, parametry techniczne obu modeli są jednakowe. Mimo, że RTM 1054 jest przedstawicielem niższej klasy oscyloskopów firmy Rohde&Schwarz, to jego parametry przewyższają, i to dość sporo, parametry większości popularnych oscyloskopów klasy średniej. Przyrząd ten został zakwalifikowany przez producenta jako narzędzie codziennej pracy, a więc ma służyć do wykonywania nawet typowych pomiarów, czy to na linii produkcyjnej, w biurze konstrukcyjnym czy w serwisie. Jak wykazały przeprowadzone próby, rzeczywiście nadaje się do tego doskonale. Daje się jednak odczuć nieco inne, niemieckie podejście do pewnych zagadnień konstrukcyjnych, w porównaniu z przeważającymi na rynku wyrobami amerykańskimi.

Już po włączeniu oscyloskopu uwagę zwraca jego niemal bezgłośna praca. Wprawdzie w pierwszym momencie, zanim w pełni nie zostanie zainicjowane oprogramowanie, wentylator pracuje pełną mocą, lecz już po kilku sekundach wszystko cichnie niemal do zera. Oscyloskop pobiera z zasilania moc nie przekraczającą 100 W, co biorąc pod uwagę parametry czasowo-częstotliwościowe oraz liczbę kanałów jest niezłym osiągnięciem.

Inaczej niż wszyscy

Obsługa oscyloskopu RTM 1054, chociaż dość intuicyjna, wymaga jednak pewnego przyzwyczajenia, albo mówiąc inaczej, pewnego odzwyczajenia od nawyków nabytych przy pracy z wyrobami innych producentów. Kilka takich różnic zostanie przedstawionych niżej.

Pierwszą z nich jest załączanie i wyłączanie kanałów pomiarowych. Rohde&Schwarz zastosował rozwiązanie raczej mało wygodne. O ile włączenie danego kanału następuje po naciśnięciu jednego z przycisków: CH1…Ch4, to ponowne jego naciśnięcie nie skutkuje żadną akcją. W celu wyłączenia kanału x trzeba wybrać sekwencję przycisków: CHx -> SIGNAL OFF. Do regulacji przesunięcia oscylogramu i czułości danego kanału przeznaczono jeden komplet pokręteł. Przed ich użyciem należy wskazać kanał, którego nastawy mają ulec zmianie. Jest to rozwiązanie stosowane dość powszechnie, pozwala zaoszczędzić sporo miejsca na panelu czołowym przyrządu. Nieczęsto spotykana opcja znajduje się natomiast w drugim oknie menu wyświetlanego po naciśnięciu przycisku wybranego kanału. Chodzi o parametr „Deskew”, za pomocą którego jest kompensowany wpływ długości kabli pomiarowych oraz parametrów sondy na propagację sygnału. Niejednakowy czas propagacji sygnału przez kable o różnych długościach może nieznacznie zmieniać moment wyzwalania, czego niepożądanym efektem będzie rozsynchronizowanie się przebiegów mierzonych jednocześnie w kilku kanałach. Zakres regulacji tego parametru jest równy +/-100 ns. Warto wiedzieć, że czas propagacji kabla koncentrycznego o długości 1 metra wynosi typowo 5,3 ns.

Rohde&Schwarz nieco inaczej podchodzi także do obsługi funkcji Zoom, nie patentując, przynajmniej na razie, własnych rozwiązań i nie nadając im własnych, zastrzeżonych nazw. Funkcja ta jest zrealizowana metodą klasyczną, w możliwie najprostszy sposób. Jednocześnie zastosowano pewien niespotykany (ale czy przydatny?) element, jakim jest możliwość zmiany podstawy czasu oraz wielkości powiększenia po włączeniu funkcji „Zoom”. Na rys. 1a przedstawiono sytuację, w której po włączeniu funkcji „Zoom” podstawa czasu nie ulega zmianie, natomiast regulowane jest powiększenie (pokrętłem podstawy czasu). Na rys. 1b z kolei, po włączeniu funkcji „Zoom” powiększenie pozostaje stałe (przykładowo 50 µs), natomiast zmieniana jest podstawa czasu. Służy do tego pokrętło NAVIGATE, które może być użyte po wcześniejszym uaktywnieniu opcji Main Time Base klawiszem funkcyjnym znajdującym się pod ekranem. Maksymalne powiększenie uzyskiwane w oscyloskopie RTM 1054 jest równe 200000:1, co należy zawdzięczać bardzo dużemu rekordowi danych.

Rys. 1a. Regulacja nastaw przy włączonej funkcji „Zoom” – zmiana powiększenia przy ustalonej podstawie czasu

Rys. 1b. Regulacja nastaw przy włączonej funkcji „Zoom” – zmiana podstawy czasu przy ustalonym powiększeniu

Tryb XY jest nadal uwzględniany we współczesnych oscyloskopach cyfrowych, chociaż jego wykorzystanie przeniesione bezpośrednio z przyrządów analogowych jest raczej mało użyteczne. Wynika to z bogatych, na ogół, tzw. pomiarów automatycznych, wykonywanych w czasie normalnej pracy. Za stosowaniem trybu XY może przemawiać bardzo wyrazista forma przedstawiania zależności fazowo-częstotliwościowych między dwoma przebiegami. Opcje konfiguracyjne trybu XY oscyloskopu RTM 1054 umożliwiają dowolne przypisanie każdego z kanałów do osi X i Y. Ponadto istnieje możliwość zdefiniowania trzeciego kanału Z, wykorzystywanego do modulowania jasności świecenia przebiegu XY. Oscylogram ma podwyższoną jasność, jeśli poziom przebiegu zdefiniowanego jako „Z” ma poziom wyższy od zadanego progu. Przykład takiego pomiaru przedstawiono na rys. 2.

Rys. 2. Tryb XYZ, w którym kanał Z jest wykorzystywany do modulacji jasności oscylogramu