Rauscharme Messungen mit hohem Dynamikbereich

Heute müssen Ingenieure kleinere Signale in Systemen mit höherem Rauschpegel messen: Welligkeit im Millivoltbereich auf Gleichstromschienen, Sensorausgänge mit niedrigem Pegel, Präzisionsaudio, analoge Frontends, medizinische Elektronik und Mixed-Signal-Designs, bei denen ein seltener Störimpuls genauso entscheidend sein kann wie die Hauptwellenform.

Die 16-Bit-Auflösung der PicoScope-5000E-Serie bietet einen branchenführenden Rauschpegel von unter 22 µV Effektivwert (RMS) und eine Gesamtklirrzahl (THD) von besser als −73 dB. Dieser hohe Dynamikbereich hilft Ingenieuren, die nutzbare Auflösung zu maximieren und Komponenten mit kleiner Amplitude, Welligkeit, Verzerrungen und Anomalien zu erkennen, die von Geräten mit geringerer Auflösung oder höherem Rauschpegel übersehen werden können.

Technische Daten

PicoScope 5000E Serie

5462E
5462E MSO

5463E
5463E MSO

5464E
5464E MSO

Eingangskanäle

4 analog, plus 16 digital bei den MSO-Modellen

Bandbreite (–3 dB)

60 MHz

100 MHz

200 MHz

Anstiegszeit
(10% to 90%, −2 dBFS)

5,8 ns

3,5 ns

1,75 ns

Wählbare
Bandbreitenbegrenzungen

20, 60 MHz

20, 60, 100 MHz

20, 60, 100, 200 MHz

Auflösung

16 Bit

Abtastrate

2,5 GSa/s

Signalerfassungsrate

2.000.000 wfms/s

Wellenformgenerator

Logikanalysator

(bei den MSO-Modellen)

Alle technischen Daten finden Sie hier

Hochwertige Ausstattung serienmäßig

Der Kauf eines PicoScope unterscheidet sich von dem Kauf bei anderen Oszilloskop-Herstellern, bei denen Extras den Preis in die Höhe treiben. Bei unseren Oszilloskopen sind High-End-Funktionen wie serielle Decodierung, Masken- und Grenzwertprüfung, erweiterte Mathematikkanäle, segmentierter Speicher, hardwarebasierte Zeitstempelung und ein Signalgenerator bereits im Preis inbegriffen. Um Ihre Investition zu schützen, können sowohl die PC-Software als auch die Firmware im Oszilloskop aktualisiert werden.

MSO-Betrieb

Zur Unterstützung der modernen Embedded-System-Entwicklung umfassen sowohl die 5000E- als auch die 5000E Plus-Serie Mixed-Signal-Oszilloskope (MSO). Diese Modelle ergänzen die vier Analogkanäle um 16 digitale Eingänge, was die gleichzeitige Beobachtung von Logikzuständen und analogen Wellenformen ermöglicht. Dieser integrierte Ansatz ermöglicht es Ingenieuren, Busprotokolldaten (wie I2C, SPI oder CAN) direkt mit Phänomenen der physikalischen Schicht wie Nachschwingen, Übersprechen oder Spannungsabfall abzugleichen – alles in einer einzigen zeitlich synchronisierten Anzeige.

Benutzerdefinierte Tastköpfe in der PicoScope-Oszilloskop-Software

Mit benutzerdefinierten Tastköpfen können Sie die Messwerte von Sensoren und Messwandlern auf ihre tatsächlichen Werte umrechnen. Sie können die Software so anpassen, dass Verstärkung, Dämpfung, Offsets und Nichtlinearitäten berücksichtigt werden. Durch die Konfiguration der richtigen Skalierung und Einheiten zeigt das System die tatsächlichen Daten direkt an. Dadurch entfallen manuelle Berechnungen. Für komplexe Eingänge, wie beispielsweise nichtlineare Temperatursensoren, können Sie erweiterte Nachschlagetabellen verwenden, um gemessene Spannungen in Temperaturen in Grad umzurechnen. Der Einrichtungsprozess ist effizient und flexibel. Die Software führt Sie durch die Konfiguration der Kanaleinstellungen, einschließlich Kopplung, Spannungsbereich und Filterung, um sie an Ihre Hardware anzupassen. Die Software enthält Definitionen für von Pico gelieferte Standard-Tastköpfe. Darüber hinaus können Sie selbst erstellte Tastköpfe für die spätere Verwendung speichern. Diese Einstellungen werden in .psdata-Dateien gespeichert, wodurch Sie Ihre Konfigurationen mit anderen Benutzern teilen können.

Signalintegrität und Front-End-Entwicklung

Präzision beginnt an der Messspitze. Die Serie 5000E zeichnet sich durch eine sorgfältig konzipierte Front-End-Schaltung mit abgeschirmten Eingängen aus, um Übersprechen und harmonische Verzerrungen zu vermeiden. Mit einem Rauschpegel von nur 22 μV RMS und einem typischen Kanal-zu-Kanal-Isolationsverhältnis von besser als 500:1 können Sie Signale im Mikrovoltbereich erfassen, die bei minderwertigeren Messgeräten normalerweise im Rauschpegel untergehen. Diese außergewöhnliche Signalintegrität wird durch eine verbesserte Bandbreitenflachheit und einen SFDR von 73 dB ergänzt, was das Gerät zum idealen Werkzeug für die Stabilisierung präziser Versorgungsspannungen oder die Analyse empfindlicher Sensordaten macht.

Geringes Rauschen, hoher Dynamikbereich

Mit einem Rauschpegel von nur 22 µV RMS sorgt die PicoScope 5000E-Serie dafür, dass selbst Signale mit geringster Amplitude messbar und klar bleiben. In Kombination mit einer vertikalen Auflösung von 16 Bit macht das hervorragende Signal-Rausch-Verhältnis das Gerät zu einem unverzichtbaren Werkzeug für die hochpräzise Signalanalyse. Vertrauen Sie den angezeigten Daten dank eines SFDR von über 73 dB, einer außergewöhnlichen Übersprechunterdrückung und einer hervorragenden Bandbreitenflachheit. Dieser große Dynamikbereich ermöglicht die präzise Erfassung komplexer Signale. In Kombination mit den leistungsstarken Funktionen unserer PicoScope 7-Software lassen sich verborgene Signale mühelos aufspüren.

Erweiterte Analyse und Workflow in zwei Domains

Analysieren Sie große Datensätze schnell über eine schnelle USB-C-Verbindung, die dafür sorgt, dass die Anzeige auch bei Millionen von Datenpunkten auf dem Bildschirm reaktionsschnell bleibt. Messen Sie automatisch jeden Zyklus in einer Kurve oder betrachten Sie Signalimpulse und Frequenzspektren nebeneinander. Um seltene Ereignisse zu isolieren, kombiniert die Speichersegmentierung mit dem Schnelltriggermodus, um Tausende von Wellenformen in schneller Abfolge zu erfassen. Diese können im Wellenformpuffer-Navigator betrachtet werden, wo Sie durch sie scrollen und zoomen können, um Störungen zu finden. Sie können auch mithilfe von Maskengrenzwerttests oder Messgrenzwerten filtern, um die Wellenformen anzuzeigen, die Sie sehen müssen. Fortgeschrittenere Werkzeuge wie serielle Dekodierung und DeepMeasure™ analysieren Datenpakete oder Ereignisse über alle Wellenformpuffer im Deep Memory hinweg, was die PicoScope 5000E-Serie zu einem der leistungsfähigsten Oszilloskope auf dem Markt macht.

Dekodierung von seriellen Bussen und Protokollanalyse

PicoScope-Oszilloskope können mehr als 40 Datenprotokolle decodieren, weitere befinden sich in der Entwicklung, darunter CAN, UART, I2C, LIN, MODBUS und mehr. Alle Protokolle sind standardmäßig integriert und im Rahmen von Software-Upgrades kostenlos verfügbar. Die vollständige Liste der Protokolle finden Sie in den technischen Daten. Bei MSO-Modellen können Sie bis zu 4 analoge und 16 digitale Kanäle mit seriellen Daten decodieren, was Ihnen die Flexibilität bietet, mehrere Busse gleichzeitig zu decodieren. Das Diagrammformat zeigt die decodierten Daten (in Hex, Binär, Dezimal oder ASCII) in einem Datenbus-Timing-Format unterhalb der Wellenform auf einer gemeinsamen Zeitachse an, wobei Fehlerframes rot markiert sind. Diese Frames können vergrößert werden, um Probleme mit Rauschen oder der Signalintegrität zu untersuchen. Das Tabellenformat zeigt eine Liste der decodierten Frames an, einschließlich der Daten und aller Flags sowie Identifikatoren. Sie können Filterbedingungen festlegen, um nur die Frames anzuzeigen, die Sie interessieren, oder nach Frames mit bestimmten Eigenschaften suchen. Die Statistikoption liefert weitere Details zur physikalischen Schicht, wie z. B. Frame-Zeiten und Spannungspegel, sofern zutreffend. Mehr als 40 Decoder für serielle Protokolle sind standardmäßig in PicoScope-Oszilloskopen enthalten. PicoScope kann auch eine „Link-Datei“ (Tabellenkalkulation) importieren, um die Daten in benutzerdefinierte Textzeichenfolgen zu decodieren. Dies beschleunigt die Analyse, indem hexadezimale Feldwerte in eine für Menschen lesbare Form umgewandelt werden. So wird beispielsweise anstelle der Anzeige „Adresse: 7E“ in der Tabellenansicht der entsprechende Text „Motordrehzahl einstellen“ angezeigt

Erweiterte serielle Filterung

Der Decoder für serielle Protokolle verfügt über integrierte erweiterte Filterfunktionen. Sie können bestimmte Pakete von Interesse innerhalb des Decoders isolieren, um große Datensätze zu analysieren, die über Deep Memory erfasst wurden. Sie können kumulative Filter auf die Decodierungstabelle anwenden, indem Sie logische Operatoren (wie „gleich“ oder „enthält“) auf bestimmte Felder anwenden; so können Sie beispielsweise den I2C-Datenverkehr isolieren, um nur Schreibvorgänge anzuzeigen. Darüber hinaus unterstützt das Tool die Datenindizierung, sodass Sie nach bestimmten Byte-Bereichen innerhalb einer Daten-Nutzlast filtern können (z. B. Spalten 0–1). Durch das Anwenden dieser Filter wird die tabellarische Datenliste aktualisiert und gleichzeitig eine sekundäre Trace-Anzeige im Diagramm generiert, die ausschließlich die gefilterten Werte direkt unterhalb der vollständigen Paketdaten visualisiert.

Digitale Triggerung

Viele digitale Oszilloskope verwenden nach wie vor eine Triggerarchitektur, die auf analogen Komparatoren basiert. Dies führt zu Zeit- und Amplitudenfehlern, die sich nicht immer durch Kalibrierung beseitigen lassen und oft die Triggerempfindlichkeit bei hohen Bandbreiten einschränken. Im Jahr 1991 leistete Pico Pionierarbeit bei der Verwendung einer vollständig digitalen Triggerung unter Verwendung der tatsächlich digitalisierten Daten. Diese Technik reduziert Triggerfehler und ermöglicht es unseren Oszilloskopen, selbst bei voller Bandbreite auf kleinste Signale zu triggern. Triggerpegel und Hysterese lassen sich mit hoher Präzision und Auflösung einstellen. Die durch die digitale Triggerung ermöglichte reduzierte Rearm-Verzögerung ermöglicht in Verbindung mit segmentiertem Speicher die Erfassung von Ereignissen, die in schneller Abfolge auftreten. Die schnelle Triggerung kann Wellenformen mit einer Rate von 2 Millionen Wellenformen pro Sekunde erfassen, bis der Puffer voll ist.

Erweiterte Trigger

Die PicoScope 5000E-Serie bietet eine Reihe fortschrittlicher Triggertypen, darunter Impulsbreite, Runt-Impuls, Fenstertrigger, Anstiegs-/Abfallzeit, Logik und Dropout, die über die gesamte Bandbreite des Oszilloskops funktionieren. Die Steuerung der Impulsbreitenrichtung legt fest, ob Sie bei positiven, negativen oder Impulsen beliebiger Polarität triggern möchten, und die Dropout-Triggersteuerung legt fest, ob getriggert werden soll, wenn das Signal hoch, niedrig oder in einem beliebigen Zustand relativ zum Schwellenwert bleibt. Der bei den MSO-Modellen verfügbare digitale Trigger ermöglicht es Ihnen, das Oszilloskop zu triggern, wenn einer oder alle der 16 digitalen Eingänge einem benutzerdefinierten Muster entsprechen. Sie können eine Bedingung für jeden Kanal einzeln festlegen oder mithilfe eines hexadezimalen oder binären Werts ein Muster für alle Kanäle auf einmal einrichten. Die Logik-Triggerfunktion ermöglicht es Ihnen zudem, auf Kombinationen von Flanken- oder Fenstertriggern an einem beliebigen der analogen Eingänge zu triggern, beispielsweise um auf Flanken an Kanal A nur dann zu triggern, wenn Kanal B ebenfalls hoch ist, oder um zu triggern, wenn einer der vier Kanäle einen festgelegten Spannungsbereich verlässt.

Zeiterfassung und Frequenzzählung

Die PicoScope 5000E-Serie bietet hardwarebasierte Zeitstempelung bei der Triggerung sowie Frequenzmessung. Jede Kurve kann mit der Zeitangabe der vorherigen Kurve versehen werden, und zwar mit einer Auflösung von einem einzelnen Abtastintervall, und die Frequenz des Triggersignals kann mit einer Genauigkeit von bis zu 7 Stellen angezeigt werden. Schnelle Trigger-Rearm-Zeiten sind möglich, bis hinunter zu < 700 ns bei der schnellsten Zeitbasis

Hardwarebeschleunigungsmodul (HAL4)

Manche Oszilloskope haben Schwierigkeiten, wenn man den Deep-Memory-Modus aktiviert. Die Bildwiederholrate verlangsamt sich und die Bedienelemente reagieren nicht mehr. Die PicoScope 5000E-Serie umgeht diese Einschränkung durch den Einsatz einer dedizierten Hardwarebeschleunigungs-Engine der vierten Generation (HAL4) im Oszilloskop. Ihr massiv paralleles Design erzeugt effektiv das auf dem PC-Bildschirm anzuzeigende Wellenformbild und ermöglicht die kontinuierliche Erfassung und Anzeige von bis zu 2 Milliarden Abtastwerten pro Sekunde. Die Hardwarebeschleunigungs-Engine beseitigt jegliche Bedenken, dass die USB-Verbindung oder die Leistung des PC-Prozessors einen Engpass darstellen könnten.

Arbiträrwellenform- und Funktionsgenerator

Alle PicoScope 5000E-Modelle verfügen über einen integrierten Funktionsgenerator, der den Frequenzbereich von 100 μHz bis 20 MHz abdeckt. Neben den grundlegenden Bedienelementen zur Einstellung von Pegel, Offset und Frequenz ermöglichen erweiterte Steuerungsfunktionen das Durchlaufen eines Frequenzbereichs, während Optionen zur Spektrum-Peak-Hold-Anzeige die Prüfung von Verstärker- und Filtercharakteristiken ermöglichen. Triggerfunktionen ermöglichen die Ausgabe eines oder mehrerer Zyklen einer Wellenform, wenn verschiedene Bedingungen erfüllt sind, wie z. B. das Auslösen des Oszilloskops, ein Triggerereignis am Aux-Eingang oder das Fehlschlagen eines Maskengrenzwerttests. Alle Modelle verfügen zudem über einen 14-Bit-Arbiträrgenerator (AWG) mit 200 MS/s. AWG- Wellenformen können mit dem integrierten Editor erstellt, aus einer Tabellenkalkulation geladen oder als CSV-Datei exportiert werden.

Tiefer Speicher und konstante Leistung

Hohe Abtastraten sind bedeutungslos, wenn sie nur für Mikrosekunden aufrechterhalten werden können. Die PicoScope 5000E-Modelle lösen dieses Problem mit einem riesigen 1-Gpts-Erfassungsspeicher (2 Gpts bei den Plus-Modellen im 8-Bit-Modus). Dadurch kann das Gerät seine maximale Abtastrate von 2,5 GSa/s (5 GSa/s bei den Plus-Modellen im 8-Bit-Modus) über eine Dauer von vollen 200 ms aufrechterhalten. Ganz gleich, ob Sie eine sekundelange Einschaltsequenz erfassen oder nach einer einzelnen Hochgeschwindigkeits-Transiente suchen, die in einem langen Datenstrom verborgen ist – die 5000E-Serie bietet eine Zeitauflösung im Nanosekundenbereich, ohne dass Sie Kompromisse bei Ihrem Erfassungsfenster oder der vertikalen Genauigkeit eingehen müssen.

SuperSpeed® USB-C® Anschluss

Die PicoScope 5000E-Serie verfügt über eine USB-C-SuperSpeed-Verbindung zum Host-Computer, über die das Oszilloskop mit einem einzigen USB-C-Kabel mit Strom versorgt wird. Um die Kompatibilität zu gewährleisten, wird zusätzlich ein USB-A-zu-USB-C-Kabel sowie ein externes Netzteil mitgeliefert, das für USB-Anschlüsse verwendet werden kann, die nicht den gesamten Strombedarf des Oszilloskops decken können. Die USB-Verbindung ermöglicht eine schnelle Datenerfassung und -übertragung und macht das Drucken, Kopieren, Speichern und Teilen Ihrer Daten schnell und einfach. PicoSDK® unterstützt kontinuierliches USB-Streaming an den Host-Computer mit Raten von über 300 MS/s.

Ultra-HD-Display

PC-basierte PicoScope-Oszilloskope nutzen den Bildschirm des Host-Computers, der in der Regel größer ist und eine höhere Auflösung aufweist als die speziellen Displays herkömmlicher Tischoszilloskope. Dies ermöglicht die gleichzeitige Anzeige von Wellenformen im Zeit- und Frequenzbereich, dekodierten seriellen Bus-Tabellen, Messergebnissen mit Statistiken und vielem mehr. Die PicoScope-Software skaliert automatisch, um die verbesserte Auflösung größerer Bildschirme, einschließlich 4K-Modellen, voll auszunutzen. Sie ermöglicht es Ingenieuren, in kürzerer Zeit mehr zu erledigen, dank Split-Screen-Ansichten mehrerer Kanäle oder verschiedener Ansichten desselben Kanals. Außerdem kann sie mehrere Oszilloskop- und Spektrumanalysator-Kurven gleichzeitig anzeigen. Große, hochauflösende Displays erleichtern die Anzeige der hochauflösenden Signale, die mit der PicoScope 5000E-Serie erzielt werden. Mit einem 4K-Monitor kann PicoScope mehr als das Zehnfache an Informationen im Vergleich zu herkömmlichen Oszilloskopen anzeigen. Elemente wie Messungen, serielle Dekodierung oder Oszilloskopkurven können aus dem Hauptfenster ausgelagert und auf einen anderen Bildschirm verschoben werden, um die Vorteile von Multi-Monitor-Konfigurationen voll auszuschöpfen.

FFT-Spektrumanalysator

Die Spektrumansicht stellt die Amplitude gegen die Frequenz dar und eignet sich ideal zum Aufspüren von Rauschen, Übersprechen oder Verzerrungen in Signalen. Der Spektrumanalysator in PicoScope arbeitet nach dem Prinzip der schnellen Fourier-Transformation (FFT) und kann im Gegensatz zu einem herkömmlichen Sweep-Spektrumanalysator das Spektrum einer einzelnen, sich nicht wiederholenden Wellenform anzeigen. Mit bis zu einer Million Messpunkten bietet die FFT von PicoScope eine hervorragende Frequenzauflösung und einen niedrigen Rauschpegel. PicoScope kann gleichzeitig eine Spektrumdarstellung aller aktiven Kanäle anzeigen, mit einer maximalen Frequenz bis zur Bandbreite Ihres Oszilloskops. Sie können mehrere Spektrumansichten neben Oszilloskopansichten derselben Daten anzeigen. Ein umfassender Satz von automatischen Messungen im Frequenzbereich kann der Anzeige hinzugefügt werden, darunter THD, THD+N, SNR, SINAD und IMD. Ein Mask-Limit-Test kann auf ein Spektrum angewendet werden, und Sie können auch den AWG- und den Spektrum-Modus zusammen nutzen, um eine durchlaufende skalare Netzwerkanalyse durchzuführen.

Was ist FlexRes? (5000E+)

Für Anwendungen, die Präzision oder Geschwindigkeit erfordern, bietet das PicoScope 5000E Plus eine umschaltbare Auflösung von 16 Bit oder 8 Bit. Der 16-Bit-Modus erhöht die vertikale Auflösung für detaillierte Spannungsmessungen. Der 8-Bit-Modus erhöht die Bandbreite und die Abtastraten, um schnelle Flanken und digitale Signale ohne Aliasing zu erfassen.