מאת: ג’ואל וודוורד ובריג אסיי – Agilent Technologies

בעת בחירת האוסילוסקופ המתאים למדידות קריטיות, נודעת חשיבות עליונה להבנת האיכות של מערכת המדידה של הסקופ. מפרטים כגון רוחב פס, קצב דגימה ועומק זיכרון מהווים אמנם בסיס להשוואה, אולם הם לבדם אינם מתארים בצורה מספקת את איכות המדידה של האוסילוסקופ. משתמשי אוסילוסקופים מנוסים יבצעו בנוסף השוואה של קצב העדכון, הרעש הפנימי ורצפת הרעש של הסקופ – נתונים המאפשרים מדידות טובות יותר. במקרה של סקופים שרוחב הפס שלהם מצוי בטווח הג’יגה-הרץ, מדד איכות נוסף כולל גם את אפיון הממיר האנלוגי לדיגיטלי של הסקופ (ADC) באמצעות מספר אפקטיבי של ביטים (ENOB). בעת בחירת האוסילוסקופ המיועד לשימוש, עד כמה משמעותיים נתוני ה-ENOB לחיזוי דיוק המדידה של הסקופ?
תהליך התכנון של ארכיטקטורות המאפשרות דיוק מדידה כרוך בשימוש בבלוקי front-end ובבלוקים של טכנולוגיית ADC. ה-front end של האוסילוסקופ מווסת את האות הנדגם, על מנת לאפשר ל-ADC לבצע דיגיטציה נאותה של האות. ה-front end כולל מנחת, קדם-מגבר וניתוב מסלולי (path routing).
מהנדסים אשר מתכננים סקופים מקדישים מאמצים ניכרים לפיתוח front-ends אשר מתאפיינים בהיענות תדר שטוחה, רעש נמוך ו-frequency roll-offs. לאור הדרישות הייחודיות המאפיינות את טכנולוגיית ה-ADC, כל יצרן סקופים מתכנן התקני ADC משלו. פיתוחו של front end או ADC חדש מצריך השקעה משמעותית. לפיכך, בלוקי הטכנולוגיה המתקבלים יהיו בשימוש לרוחב מספר משפחות ודורות של סקופים. צוותי התכנון של הסקופים ממקסמים את מידת הדיוק של הסקופ כאשר בלוקי הטכנולוגיה גורמים לשינוי המזערי ביותר במדידת האותות הנדגמים.
בעוד שהמשתמשים יכולים לאפיין את שילוב ה-ADC וה-front-end, הם אינם יכולים לאפיין בקלות את בלוקי הטכנולוגיה הנפרדים. ניתן לאמוד את איכות המדידה של ה-front end של האוסילוסקופ בשלל דרכים. לרוב, יצרני האוסילוסקופים משתמשים במדידות רעש ובנתוני ENOB כמאפיינים יעילים להגדרת איכות התכנון של ה-front end וה-ADC. לעתים קרובות, מומלץ לבחון את ביצועיו הכוללים של האוסילוסקופ ולא להסתפק בהערכה נפרדת של ה-ENOB או של רצפת הרעש בלבד.
אפיון רצפת הרעש של האוסילוסקופ בהתאם להגדרות אנכיות שונות ולערכי היסט שונים מהווה קריטריון מעולה לזיהוי איכות המדידה של הסקופ. מדידות אלה מבהירות למשתמש עד כמה הצליח צוות התכנון של האוסילוסקופ בהפקת front-end וממיר ADC שקטים. רעש האוסילוסקופ מוסיף ריצוד בלתי רצוי ופוגם במרווח התכנוני. בדרך כלל, ככל שרוחב הפס של האוסילוסקופ גדול יותר, כך רב יותר הרעש הפנימי שמפיק האוסילוסקופ בעת שהוא מקבל רעש צבור מתדרים גבוהים, אשר נדחים באמצעות יכולת סינון התדרים הנמוכים המאפיינת סקופים בעלי רוחב פס קטן יותר. אחת השיטות הפשוטות ביותר לאפיון רעש הסקופ כוללת את ניתוק כל מקורות הכניסה ומדידת נתוני מתח ה-RMS, תוך שינוי ההיסט והרגישות האנכית כאחד.
תקני ה-IEEE הגדירו שיטה המאפשרת לקבוע את איכותם של ה-ADCs באמצעות ENOB. האוסילוסקופים הקיימים כיום בשוק משתמשים לרוב בשתי ארכיטקטורות ADC – ממירים “מצונררים” (Pipelined ADCs) או ממירי הבזק (Flash ADCs). ממירים מצונררים משתמשים בשני שלבי subranging או יותר לצורך השגת קצב דגימה גבוה יותר: לדוגמה, האוסילוסקופ 90000A Series כולל ADC של 20GSa/s, אשר משלב 80 תת-נושאים של 256MSa/s במטרה להשיג קצב דגימה גבוה. למרבה העניין, ובניגוד לסברה הרווחת, סקופים מסוימים מספקים מדידה מדויקת יותר דווקא כאשר אינם פועלים בקצב הדגימה המהיר ביותר שלהם, וזאת בגין עיוות interleaving אשר עלול להופיע בעת שימוש בקצבי הדגימה הגבוהה ביותר והוספה של רעש בתדרים גבוהים. ממירי הבזק מצוידים במאגר של קומפרטורים (משווים) אשר דוגמים את אות הכניסה במקביל, כאשר כל אחד מהם מבצע ייחוס לטווח המתחים המקודד שלו. מאגר הקומפרטורים מזין בתורו מעגל לוגי, אשר מייצר קוד עבור כל טווח מתחים*. כל טכנולוגיית התמרה מתאפיינת במגבלות מובנות משלה; לדוגמה, ממירי ההבזק מועדים יותר לשגיאות ליניאריות, בעוד שהממירים המצונררים נוטים יותר להתאפיין בשגיאות interleaving. במסגרת ה-IEEE פותח תקן ה-ENOB, במטרה לסייע למשתמשים בהגדרת איכותם של הממירים השונים.
יצרני הסקופים מבצעים אפיון פנימי של התקני ADC עצמאיים. הם אף מאפיינים את נתוני ה-ENOB הכוללים של מערכות סקופים. שיעור ה-ENOB של המערכת יהיה נמוך מן ה-ENOB של ADC נפרד. כיוון שה-ADC של הסקופ מהווה חלק ממערכת כוללת ואינו ניתן לשימוש באופן נפרד, רק תוצאות ENOB שמתקבלות מן המערכת הכוללת הן שימושיות.

בדרך כלל, המשתמשים מנצלים פחות מ-8 הביטים המלאים המאפיינים את ממיר ה-ADC של הסקופ. לדוגמה, כדי לנצל את הטווח האנכי המלא של 8 ביט, המשתמשים יידרשו להגדיל את קנה המידה של צורות הגל עד לכיסוי הטווח האנכי כולו. הדבר יקשה על קריאת האות והמשתמש יסתכן במצב רוויה של ה-ADC – מצב שעלול לגרום להשפעות בלתי רצויות. עבור אותות אשר קנה המידה שלהם מוגדל עד לכדי כיסוי של 90% מן הטווח האנכי, המשתמש מצמצם את מתמר ה-8 ביט של הסקופ ל-7.2 ביט (90%*8 ביט). רעשי front-end, עיוות הרמוני ועיוות interleaving יפגמו אף הם באפקטיביות של ה-ADC.

מהו ה- ENOB
וכיצד הוא נמדד?
ה-ENOB נמדד בעת סריקת תדרים של גל סינוס בעל אמפליטודה קבועה. מדידות המתח המתקבלות נלכדות ועוברות הערכה. ה-ENOB  מחושב באמצעות שיטות time-domain (תחום זמן), על-ידי הפחתת ה-voltage versus time בעל ההתאמה התיאורטית הטובה ביותר מן השיעור הנמדד. ההפרש הוא הרעש. מקור הרעש יכול להיות במאפיינים כגון אי-ליניאריות פאזית ותנודות אמפליטודה המתקיימות בעת סריקת תדרים ב-front-end של הסקופ. הרעש אף יכול להיגרם על-ידי עיוות interleaving שמקורו ב-ADCs. בעת הערכה של אותו אות ב-frequency domain, ה- ENOB מחושב על-ידי הפחתת העוצמה המשויכת לטון הראשוני מעוצמת הפס הרחב במלואו. שתי הטכניקות מספקות תוצאות זהות.
כאשר אתה מבצע מדידות ENOB או מנתח מדידות ENOB שבוצעו לא מכבר על-ידי יצרן הסקופ שלך, קח בחשבון את הנקודות הבאות. תוצאות ה-ENOB מושפעות מן הטוהר הספקטראלי של המקור שבו נעשה שימוש. ראשית כל, על המקור והמסננים הנלווים להבטיח כי ENOB המקור יהיה גדול יותר מ-ENOB הסקופ. שנית, ערכי ה-ENOB יהיו כפופים ליחס האמפליטודה שבין אות המקור לבין אמפליטודת המסך המלא של הסקופ. ערכי ה-ENOB יהיו שונים כאשר המקור מייצג 75% מן המסך המלא או 90% מן המסך המלא. תקן JDEC משתמש ב-90% מן המסך המלא כאמפליטודה המומלצת לחישוב ה-ENOB. כל השוואה של בדיקות או מפרטים של ביטים אפקטיביים נדרשת להתייחס אל אמפליטודת אות הבדיקה ואל התדרים.

מה היתרון של ENOB?
ה-ENOB יכול לשמש כמדד טוב לצורך זיהוי איכות הסקופ. כאשר לסקופ ENOB טוב, הוא יתאפיין בשגיאות תזמון מינמליות וב-spurs מינימליים של תדרים (נגרמים לרוב על-ידי עיוות interleaving), כמו גם ברעש נמוך בפס רחב. אם היישום שלך מסתמך בעיקר על גלי סינוס, ה-ENOB יהווה קריטריון יעיל לבחירת סקופים.

מה לא נכלל ב- ENOB?
ה-ENOB מהווה אמנם מדד ל”איכות” ה-ADC וה-front-end, אולם קיימים מאפיינים מסוימים שהוא אינו מכסה. ה-ENOB אינו מתייחס להיסט, חריגות פאזה או עיוות בהיענות הדר. איור 2 מראה אות כניסה ואת הצגתו של אות זה בשני סקופים שונים. אף על פי ששני הסקופים מתאפיינים ב-ENOB זהה, תצוגת אות הכניסה המופיעה  באיור 2 מדויקת יותר באופן דרמטי באחד משני הסקופים.
ENOB אינו מתייחס לשגיאות ההיסט שעלולות להיגרם על-ידי הסקופ. שני סקופים שלהם ENOB זהה עשויים להציג צורות גל זהות, אשר כפופות להיסט שנגרם בגין הבדלים במתח האבסולוטי. כוונון ההיסט ומדידת הרעש או הערכה של מפרטי שבח DC עשויים להוות מדד הערכה טוב יותר.
באופן אידיאלי וכדי להקל על בחירת הסקופ המתאים, כל הסקופים צריכים היו להתאפיין בהיענות תדר ופאזה שטוחה וכן במאפייני roll off זהים. עם זאת, לא כך הם פני הדברים בפועל ותרשימי היענות תדר אינם כלולים לרוב בגיליונות הנתונים של היצרנים. בנוסף, ENOB אינו מתייחס לשטיחות של היענות התדר או לחריגות פאזיות. בפועל, לכל דגם של אוסילוסקופ היענות תדר וחריגות פאזיות משלו. לדוגמה, שני דגמי סקופים הפועלים בתדר של 6 גה”צ יפיקו צורות גל שונות בעת בדיקת סינוס של 2.1 גה”צ. אחד הסקופים עשוי להתאפיין ב-roll off איטי יותר של רוחב הפס ובאלגוריתמים מינימליים של תיקון פאזה, בעוד שהסקופ האחר עשוי להציג היענות תדר אשר חורגת אל מעבר ל-6 גה”צ לפני ביצוע ה-roll off, כמו גם אלגוריתמים משמעותיים של תיקון פאזה. הסקופ המתאפיין ב-ENOB הגבוה יותר אינו בהכרח הסקופ אשר מספק את התצוגה המדויקת יותר של אות הכניסה.

כיצד אוכל להגדיל  את ה-ENOB של הסקופ שלי?
התשובה המתבקשת מאליה היא לרכוש אוסילוסקופ בעל ENOB גבוה יותר מלכתחילה. אם יתבקשו, יצרני הסקופים יספקו את ערכי ה-ENOB הכולל עבור כל דגמי הסקופים. רוב האוסילוסקופים מן הקצה העליון מצוידים במסנני הגבלת רוחב פס, שניתנים לבחירה על-ידי המשתמש. הפעלת המסנן מגבילה את רוחב הפס של האוסילוסקופ. הדבר מגביל את תכולת התדרים הגבוהים, כולל שגיאות ה-interleaving והרעש, ומסייע להגדלת ה-ENOB. לסיום, אוסילוסקופים יכולים להשתמש במצב averaging או high res עבור אותות חוזרים, לצורך הפחתת רעשי הפס הרחב. השימוש במצבים אלה יכול להוות כלי יעיל ביותר להשגת דיוק מדידה משופר.

עד כמה חשוב ה-ENOB לבחירת הסקופ המתאים?
הדבר תלוי במידה רבה בנתון אותו אתה מנסה למדוד, ובמידה שבה ה-ENOB ישפיע על תוצאת המדידה שלך. ללא ספק, יש לעיין בתרשימי ה-ENOB בשילוב מדידות רצפת הרעש. נתונים טוריים מהירים במיוחד מתאפיינים בהרמוניות המופיעות בתדרים ספציפיים מאוד ואשר עשויות לעבור דרך מערכת המדידה מבלי שיושפעו כמעט על-ידי הירידה במספר הביטים האפקטיביים. במקרה של אלה, רצפת הרעש של הסקופ עשויה להוות אינדיקטור טוב יותר לדיוק המדידה. אם האותות שלך הם בעיקרם גלי סינוס בסיסיים – כמו במקרה של יישומים מסוימים של המגזר הביטחוני – ה-ENOB עשוי להוות קריטריון מצוין. בקש מן היצרן את תרשים ה-ENOB של דגם הסקופ הספציפי, שבו אתה שוקל להשתמש. חשוב שתדע מהם ביצועי הביטים האפקטיביים של המכשיר שבאמצעותו תבחר לבצע מדידות על פני רוחב הפס המלא של המכשיר – שכן ה-ENOB משתנה בכפוף לתדר.

מאת: אריק וינשטיין

בסדרת כנסים שערכה Agilent ישראל ללקוחותיה במהלך חודש מאי חשפה החברה את נתח התדר החדש מסדרת PXA  בו שופר רוחב הפס והרגישות עד ל- 50 גיגה הרץ עם רגישות מדידה גבוהה במיוחד (Ktb-172 dbm/Hz) – שלדברי Agilent הטובה ביותר הקיימת.
מוצר נוסף שהוכרז היא תוכנת אפליקציה (N9051A) שמשולבת בנתחים ובסקופים במודלים הגבוהים של ביצועים כמו משפחות PXA/MXA/EXA ומאפשרת ניתוח בצורה אוטומטית של פולסים כולל מדידת ה- Chirp המוסיף יכולות מרשימות למפתחי ובודקי מכ”ם.
אלכס פוגל, סמנכ”ל מכירות ב- Agilent ישראל: “יכולת ניתוח סיגנלים היא חיונית באינטגרציה ובדיקות מערכות בתחום המכ”מ ולוחמה אלקטרונית. בעזרת תוכנת אפליקציה ייעודית זו אנו משדרגים את יכולות משפחות נתחי הסיגנלים EXA ,MXA  וה- PXA  מבחינת מדידת רעש פאזה ורמת רעש ממוצע (DANL). יכולת משופרת זו מביאה את משפחת נתחי ה-PXA ליכולות הגבוהות ביותר בשוק עם רוחב פס של 140 מגה הרץ עד ל- 50 גיגה הרץ“ (ניתן להגיע גם ל- 325 גיגה וזו ע”י שימוש בערבלים חיצוניים  א.ו.).

סדרת הכנסים שהתמקדה בנושא “יישומים חדשים במדידות בתדרי RF  ומיקרוגל ליישומי תקשורת ומערכות צבאיות” והיא חלק מסבב כנסים שנתי שעורכת החברה באירופה ללקוחותיה ובו מציגים באופן  ישיר למהנדסי הפיתוח את הטכנולוגיות והפיתוחים  החדשים ביותר מהשנה האחרונה.  ב-Agilent מציינים בגאווה שפתרונות המדידה שהחברה מספקת לתחום המכ”מ נמצאים בשימוש בערכות  החיוניות לביטחון המדינה.  בין החידושים הנוספים שהוצגו בכנס היתה התרחבותה של  משפחת הפתרונות מדולוריים מבוססי PXIe  ו- AXIe. בכנס הוצגו  מיגוון כרטיסים חדשים במשפחה (סה”כ המשפחה כוללת כיום  48 מוצרים) שמאפשרים לבנות מערכות עם תקשורת מהירה מבוססת PCIx ליישומי צבאיים, טלקום וצב”ד. ממש בימים אלו הכריזה החברה על מוצר נוסף במשפחה – כרטיס מיחשוב (M9536A) מבוסס AXIe המכיל מעבד אינטל מרובה ליבות בתדר 2.13 גיגה עם קישוריות רשת ו- USB. המבנה שניתן להרחבה של מערכות אלו  מאפשר למשתמשים רוחבי פס גדולים לאיסוף וניתוח המידע. בנוסף נהנים לקוחות החברה מהיכולת לבנות  מערכות צב”ד ייעודיות בתוך ביתם בהתאם לצרכיהם – דבר שלא היה אפשרי עם צב”ד סטנדרטי.  אלכס פוגל: “למרות שהפתרונות המודולריים מאפשרים ללקוחות לבנות מערכות בעצמם אנו שמים דגש  על שיתוף פעולה עם בתי מערכות בתחום זה – דבר המאיץ זמני פיתוח ועלויות”
תוכנה תוכנה תוכנה …..
ההתפתחות הטכנולוגית המהירה בתחום המיחשוב לא פסחה על תחום הצב”ד – וגם פה התוכנה הולכת ותופשת חלק ניכבד במוצרים. אלכס פוגל:” אם בתחום המחשבים אנו מדברים על חוק מור עם  קיבוע זמן של 18 חודשים הרי שבתחום טכנולוגיות המדידה קיבועי הזמן הם איטיים יותר ואנו מדברים על 5 שנים ויותר. שוני זה בקצב ההתפתחות מהווה בעייה ללקוחות שמשקיעים תקציב יקר בצב”ד אך ציוד זה מתיישן במהירות עקב ההתקדמות המהירה של כח המיחשוב.  ב-Agilent זיהו מגמות אלו ולכן בהחלטה אסטרטגית החברה עברה מייצור מוצרים סגורים לפיתוח פלטפורמות המבוססות על מוצרים סטנדרטיים הפתוחות לשינויים ועידכונים בתוכנה. הלקוחות שקונים היום צב”ד מקבלים מערכת שבנוייה מקצה קידמי (Front End) הממומש בחומרה  ופלטפורמת מיחשוב חזקה מבוססת ארכיטקטורת מיחשוב מתקדמת דוגמת אינטל  הכולל תמיכה בריבוי ליבות ומיחשוב מקבילי. מבנה זה מאפשר ללקוחות בבוא הזמן לשדרג את המחשב בלבד ולא את כל הצב”ד. יתרון נוסף הוא היכולת להוסיף תכונות שונות לצב”ד, כמו לדוגמא רוחב פס  וזאת בתוכנה בלבד. ב-Agilent משתמשים במונח  (Pay Per Use) לפיו הלקוח יכול להתחיל במערכת פשוטה יותר ולהשתדרג בהמשך ע”י עדכוני תוכנה בלבד ללא הצורך להשקיע שוב ב-“ברזלים”.
יתרון חשוב נוסף שרואים ב-Agilent ליכולות השידרוג רק ע”י תוכנה הוא בעבודה מול התעשייה הבטחונית:”מוצר שלנו שנכנס למפעל בטחוני קשה מאד להוציאו לשדרוג במעבדות החברה מסיבות ביטחוניות, היכולת לשדרגו רק ע”י התקנת רשיונות או מפתחות אלקטרוניים מספקת פיתרון מצויין מבחינת ביטחון שדה”.
הניידות הגיעה גם לצב”ד
אחת המגמות שהתפתחו בתחום הצב”ד היא מכשירים ניידים לשימוש מחוץ למעבדה. השימוש ההולך וגובר בשידורים אלחוטיים כמו GPS  או ליישומי תיקשורות מבוססות  4G  ,Wimax   או  802.11x, כל אלה העלו את הדרישה לבצע מדידות בשטח. Agilent ייצאו בסדרות של צב”ד נייד כמו משפחת ה- U1600 או משפחת ה-    (Handheld Spectrum Analyzer) ה-  שהם נתחי ספקטרום מוקשחים עם עמידות  למים.  יש כמה תכונות הנדרשות בצב”ד שפועל מחוץ למעבדה: דיוק מדידה גבוה ואחיד שלא תלוי בטמפ’ החיצונית, מסך באיכות גבוהה לאור יום ולילה עם ממשק משתמש ידידותי וגם יכולת הפעלה על סוללה.  לדוגמא במשפחת HSA  של נתחי אותות, מובטחת אחידות בדיוק המדידה בתחום 0 עד 55 מעלות צלסיוס.

Agilent Technologies הכריזה על סדרת B2900A, קו ראשון של SMUs שולחניים לבדיקות של מוליכים למחצה, רכיבים אקטיביים/פאסיביים וחומרים. ה-SMUs מספקים טווחי מתח/זרם גדולים (טווח מתח של ±210 V וטווח זרם ±3 A ישיר ו-±10.5 A מבוסס-פולסים) וביצועים מעולים במחירים צנועים יחד עם ממשק גרפי אינטואיטיבי ומסכי LCD צבעוניים. הם מצטיינים באפיון זרם-לעומת-מתח מהיר ופשוט, ומציעים מיקור ומדידות מדויקים עם מינימום רזולוציה של 100 nV ו-10 fA, ושמירה של 12,500 קריאות לשנייה. סדרת ה-B2900A מורכבת מארבעה דגמים המציעים מגוון תכונות.

לפרטים נוספים:

Agilent Technologies

Contactcenter_israel@agilent.com

קית’ אנדרסון, Agilent Technologies

מגברי RF גבוהי הספק נמצאים בשימוש במערכות טלקומוניקציה, ביו-רפואיות וצבאיות. מגברים אלה, שרמות הספק המוצא שלהם מגיעות עד ל-1kW, מיועדים בדרך כלל לפעול עד לנקודת דחיסה או בקרבתה, כדי לספק את הספק המוצא המרבי האפשרי. הדבר עלול לגרום ליצירת הרמוניות, עיוות שמקורו באינטרמודולציה ודחיסת שבח, שלרוב הנם תוצרי לוואי בלתי רצויים. כתוצאה מכך, תכנון מגברים גבוהי הספק מצריך בדרך כלל ניתוח מעמיק של התנהגותם הלא-ליניארית.
בעבר, בעת תכנונן של מערכות שכללו מגברים גבוהי הספק, המתכנן נדרש למדוד את ה-S-parameters של המגבר באמצעות נתח רשת וקטורי (VNA), לטעון את התוצאות לתוך סימולטור RF, להוסיף מרכיבי מעגל נוספים שנמדדו או מודלו ולאחר מכן להריץ הדמיה כדי לחזות את ביצועי המערכת, כגון אפקטי טעינה ושבח. כיוון שה-S-parameters מבוססים על ההנחה, כי כל מרכיבי המערכת הנם ליניאריים, גישה זו אינה מתאימה לאפיון ההתנהגות הלא-ליניארית של התקנים כגון מגברים גבוהי הספק. השגיאות ניכרות במיוחד בעת תהליך מדידת ה-S-parameters של שני התקנים אשר מפגינים התנהגות לא ליניארית, הדמיית שרשרת ההתקנים והשוואת התוצאה למדידה שבוצעה בפועל בשני התקנים משורשרים.

נתח הרשת הווקטורי
הלא-ליניארי
כדי לאפיין התקנים לא ליניאריים, פותח ה-VNA של Agilent והפך לנתח רשת וקטורי (VNA) לא ליניארי מודרני.
ה-NVNA יכול לשמש למדידת המאפיינים הלא ליניאריים של מגבר גבוה הספק, המובעים כערכה של X-parametes*. בניגוד ל-X-parameters, S-parametes אלה ניתנים לשימוש על-ידי סימולטור RF לצורך הדמיה מדויקת של ביצועי מערכת המכילה מרכיבים לא ליניאריים.
ה-NVNA דומה לנתח רשת סטנדרטי, אולם הוא יכול לדמות את ההתקן תחת בדיקה (DUT) עם שני מקורות RF במקום אחד (ראה איור 1). עבור מדידות X-parameter, המקור הראשון מספק טון ראשי, אשר מיועד להניע את ה-DUT ברמות ההספק ובתדרים הרגילים שלו, בעוד שהמקור השני מספק טון חילוץ (extraction), אשר משמש למדידת ביצועי האותות הקטנים של ה-DUT. במהלך סבב מדידה אופייני, הטון הראשי מוגדר עבור מספר תדרים ורמות הספק, בעוד שטון החילוץ מוגדר עבור הטון וההרמוניות הראשיים של המבוא והמוצא של ה-DUT. גלי המבוא והמוצא של ה-DUT יימדדו בתנאים אלה וה-X-parameters יופקו מן המדידות שבוצעו.

התקנה של מגבר +48 dBm
בדרך כלל, מדידה של מגבר גבוה הספק באמצעות NVNA מצריכה הכנסת שינויים מסוימים במכשור. רמות ההספק הגבוהות עלולות להסב נזק לנתח הרשת. בנוסף, בעת בחירת התקנה מתאימה למגבר גבוה ההספק, יש לקחת בחשבון גם את הספק המוצא של המקור, הפסדי הנתיב הפנימיים, דחיסת הרסיבר ורצפת הרעש של הרסיבר. ערכת הבדיקה של ה-NVNA חייבת לכלול גישה ישירה לרסיברים הפנימיים, כדי שניתן יהיה לבצע את השינויים הנגזרים מן ההספק הגבוה.
ההתקנה הבאה (ראה איור 2) מיועדת למדוד מגבר של 1 גה”צ עם שבח של
+14 dB והספק מוצא של +48 dBm, באמצעות נתח רשת Agilent PNA-X, מדגם N5242A (אופציות 423 ו-H85). ההתקנה מצריכה הוספה של שני התקני קדם-מגבר, שני צמדים ושישה מנחתים (מוצגים באפור).

שינויי היציאה המחוברת
לצד המבוא
יציאה 1 של ה-NVNA, אשר מחוברת לצד המבוא של ה-DUT, שונתה על-ידי הוספת קדם-מגבר, צמד ושני מנחתים לערכה של בדיקת ה-RF.
הקדם-מגבר של +35 dBm נוסף כדי לספק מבוא של +34 dBm ל-DUT; שינוי זה מתבסס על ההנחה, כי שני הצמדים מתאפיינים במשולב בהפסד של -1 dB. הקדם-מגבר נוסף מאחורי צמדי הייחוס והבדיקה, כך ששגיאות הסחיפה ואי ההתאמה יוסרו לאחר תיקון השגיאות.

כלל אצבע הוא, כי העיוות שנגרם על-ידי הקדם-מגבר אמור להיות -20 dBc או פחות מכך, כדי למנוע התנהגות לא ליניארית של ה-DUT, שאותה לא יצליח ה-NVNA לתקן. הקדם-מגבר אמור להיות מסוגל לטפל במצב של מתח מעגל פתוח או של קצר חשמלי בתפוקת מוצא של +35 dBm, וזאת במקרה של ניתוק ה-DUT.
צמד הייחוס הפנימי הוחלף בצמד חיצוני בעל הספק גבוה יותר. עבור רמת הינע של +35 dBm במוצא הקדם-מגבר ואל תוך מעגל פתוח, הגל הממתין בכניסת הצמד יכול להגיע ל40 dBm+. כיוון שצמד הייחוס מתאפיין ברמת נזק של +30 dBm, יש להחליפו בצמד חיצוני, המותאם לרמה של +40 dBm. יש לשים לב שצמד הבדיקה לא הוחלף משום שרמת הנזק שלו הנה +43dBm.
בקדמת הרסיברים הותקנו שני מנחתים חיצוניים של -40 dB. מתוך הנחה כי רמת ההספק המרבית של הצמד הנה +35 dBm וכי גורם הצימוד של הצמד הנו -15 dBc, הרי שפעולה זו מגבילה את הספק המבוא של הרסיבר ל20 dBm. ככלל, יש להקפיד שסיווג המבוא של הרסיבר יישאר נמוך מ-20 dBm כדי למזער את תוצרי העיוות שנגרמים ברסיבר.

שינויי יציאת המוצא
יציאת ה-NVNA מס. 3, אשר מחוברת לצד המוצא של ה-DUT, שונתה על-ידי הוספת מגבר, צמד וארבעה מנחתים לערכת הבדיקה של ה-RF.
קדם-מגבר של +33dB נוסף כדי לספק רמת טון חילוץ של +18dBm למוצא ה-DUT (לאחר טיפול בהפסדי המנחתים של -4dB,
-10 dB ו-1 dB באמצעות הצמדים). רמת טון זו מצויה -30 dB מתחת לתפוקת המוצא המרבית של ה-DUT, שהנה
+48 dBm. ככלל, אנו מעוניינים לשמר את טון החילוץ ברמה של -20 dB עד
-40 dB מתחת לרמת הטון הראשי; טון חילוץ ברמה גבוהה יותר יגרום לרעש פחות. הקדם-מגבר נוסף מאחורי צמדי הייחוס והבדיקה, כדי לאפשר את הסרת שגיאות הסחיפה ואי ההתאמה שלו  לאחר תיקון השגיאות. מעניין לציין, כי תוצרי עיוות שייווצרו בקדם-המגבר יהיו תמיד קטנים לעומת רמת הטון הראשי. לפיכך, כל עיוות שייווצר על-ידי הקדם-מגבר יימדד ויתוקן ב-X-parameters. על הקדם-מגבר להיות בעל סיווג שיאפשר לו להתמודד עם תנאי מתח מעגל פתוח או קצר ברמה של +33 dBm, כיוון שה-DUT עשוי להניע אות של +33 dBm לתוך המוצא שלו, אשר יכול להיראות כמעגל פתוח או קצר.
צמד הייחוס הפנימי הוחלף בצמד חיצוני גבוה הספק. עבור רמת הינע במוצא של +33 dBm מתוך הקדם-מגבר עד לרמת הינע מוצא מרבית ב-DUT, הגל הממתין בכניסת הצמד יכול להגיע ל- +36dBm. כיוון שצמד הייחוס הפנימי מתאפיין ברמת נזק של +30dBm, חיוני להחליפו בצמד חיצוני שסיווגו +39 dBm. יש לציין כי צמד הבדיקה לא הוחלף משום שרמת הנזק שלו הנה +43 dBm.
בקדמת הרסיברים הותקנו מנחתים של -40 dB ו- -46 dB, כדי להגביל את רמות ההספק של הרסיבר לפחות מ-20 dBm וכך למזער את תוצרי העיוות ברסיבר, בדומה לשינויים שהוכנסו ביציאה 1 של ה-NVNA.
מנחתי ה- -4dB וה- 46dB נוספו לנתיב ה-RF הראשי כדי להגביל את האירוע בעל רמת ההספק המרבית במוצא הקדם-מגבר ל+33 dBm. אירוע כזה מתרחש ביציאת DUT של +48 dBm, בהנחה כי הצמדים מתאפיינים בהפסד משולב של -1 dB. בתנאים כאלה, הקדם-מגבר עשוי לחוות תנאים של מתח מעגל פתוח או של קצר חשמלי, כיוון שרמת המוצא שלו הנה
+33 dBm. מנחת של -10 dB ממוקם בין צמד הבדיקה לבין מוצא ה-DUT כדי להגביל את ההספק בצמד הבדיקה
ל+38 dBn, רמה שנמצאת במרחק בטוח מרמת הנזק, המסווגת כ43 dBm+. הוספת המנחת של -10 dB מגינה על הצמדים ומשפרת את התאמת העומסים של יציאת הבדיקה, אולם היא גם מפחיתה את הכיווניות הגולמית של יציאת הבדיקה בשיעור של -20 dB, והדבר גורם ליציבות כיול מופחתת. מוטב למזער מנחת זה כדי לשפר את היציבות, אולם ככלל, הנחתה של עד -10 dB היא בגדר המותר.

אזהרות
מעצם מהותן, התקנות מדידה גבוהות הספק מצריכות שיקול מוקפד ביותר של פרטי מערכת רבים. טעויות שנעשות בהקשר עם התקנת הבדיקה עלולות לגרום לשגיאות מדידה, או במקרה הגרוע ביותר – להסב נזק ל-DUT או לציוד הבדיקה. להלן מספר שיקולים חשובים:
•עליך לדעת מהן רמות ה-RF וה-DC המרביות של רכיבי המערכת ולשמור עליהן. היה מודע לכך, כי יציאות NVNA מסוימות אינן יכולות לעמוד בכל מתחי ה-DC.
•הספק ה-RF המוחל על יציאות ה-PNA-X צריך להימצא -3 dB לפחות מתחת לרמות הנזק של ה-RF המאפיינות יציאות אלה ובאופן אידיאלי אמורות להימצא -6 dB מתחת להן.
•בעת חישוב רמת ההספק המרבית בנקודה נתונה של התקנת הבדיקה, הקפד להשתמש בסכום ה-worst-case של המתחים. לדוגמה, כאשר שני אותות של 0 dBm משתלבים יחדיו באותו תדר, רמת האות המרבית תהיה שווה ל-worst case של +6 dBm.
•ה-DUT והתקני הקדם-מגבר עשויים להתאפיין בדרישות ספציפיות של התאמת עומסים במבוא ובמוצא, אשר בהן יש לעמוד לפני ההפעלה, על מנת למנוע תנודות או נזק. היזהר מתנאים של מתח מעגל פתוח.
•ה-DUT והתקני הקדם-מגבר עשויים להיות רגישים לרצפי הדלקה. הקפד ללמוד את דרישות הקדם-מגבר וה-DUT לפני הדלקת המערכת.
•הקפד להשתמש בכבלי RF קצרים וכן השתמש במידת האפשר בכבלים מוקשחים למחצה כדי להבטיח יציבות מדידה.
•הגדרה מראש של ה-NVNA עלולה לגרום לכוונון ההספק לרמה שעלולה להסב נזק ל-NVNA או ל-DUT. בדרך כלל מומלץ לאפשר את מצב “הגדרת המשתמש” (user preset) אשר מאפשר למשתמש להגדיר מראש את רמת ההספק.

סיכום
רוב המגברים גבוהי ההספק מיועדים לפעול בתחום הלא-ליניארי. נתח רשת וקטורי לא ליניארי (NVNA) הוא הכלי המתאים ביותר לאיפיון ולמידול התקן שכזה. על-ידי שינוי התקנת בדיקת ה-RF של ה-NVNA, ניתן לבצע מדידה של מגברים הפועלים ברמות הספק של עד 1 kW. שינויים אלה כוללים הוספת מנחתים חיצוניים, צמדים והתקני קדם-מגבר בנקודות אסטרטגיות של התקנת הבדיקה. התקנות ומדידות גבוהות הספק כגדון אלה מצריכות משנה זהירות והקפדה על פרטים מצד מהנדס הבדיקה, כדי למנוע הסבת נזק להתקן תחת בדיקה ולמערכת הבדיקה עצמה.

סיקאי טאן,  Agilent Technologies

ה- European Photovoltaic Industry Association (EPIA) חזה כי עד לשנת 2020 יגיע החשמל המיוצר דרך טכנולוגיה פוטו-וולטאית (PV) לשיעור של יותר מ-10%. המחקר המתמשך של טכנולוגיות ה-PV ופריצות הדרך הטכנולוגיות בתחום המערכות הסולאריות הופכים את התחזית הזו לריאלית יותר ויותר. הייצור המוגבר של תאים סולאריים ושל לוחות סולאריים גרם גם לגידול במספר פתרונות הבדיקה המוצעים על-ידי יצרני מכשור שונים ועל-ידי ספקי פתרונות turnkey. לפיכך, לפני הבחירה בפתרון כלשהו חשוב עד מאוד להבין את דרישות המפתח של המדידה.
פתרונות ה-turnkey מספקים כיום מערכות של בדיקות מותאמות אישית למטרות ייצור ואימות. פתרונות אלה בנויים ומתוכנתים באופן שמבטיח עמידה בדרישות הדירות הבדיקה. לעומת זאת, במעבדות מחקר והערכה, דווקא המכשירים המוכנים לשימוש ( off-the-shelf) מספקים לעתים קרובות גמישות ורב-תכליתיות מוגברת עבור מדידות stack-and-tests. הרחבת פמרטרי הבדיקה מתאפשרת באמצעות מכשירים מוכנים לשימוש. עם המכשירים המוכנים לשימוש שמוטמעים בצורה נרחבת נמנים עומסי DC אלקטרוניים, יחידות מדידת מקור (ידועות גם כספקי כוח four quadrant), נתחים פרמטריים, מדי LCR ויחידות לכידת נתונים.

פרמטרים מרכזיים במדידות I-V
חלק ניכר של המדידות החשמליות המבוצעות על תאים סולאריים כרוך במדידת הקיבוליות או הזרם כפונקציה של המתח המוחל. בדיקות C-V מאפשרות למדוד את קיבוליות התא על-ידי החלת מתחי AC או תדרים. לעומתן, בדיקות I-V הנן פשוטות יותר ומוטמעות בהיקף נרחב יותר במסגרת תהליכי הייצור. מספר פרמטרים מרכזיים נגזרים בקלות ממדידות עקומת ה-I-V:
•קצר חשמלי, ISC –  זרימת הזרם מן התא במצב של היעדר עומסים
•מתח מעגל פתוח, VOS  – מתח התא ללא זרימת זם
•הספק מוצא מרבי, PMAX – הספק המוצא המרבי המופק על-ידי התא
•מתח ב- VMAX ,PMAX – מתח התא ב- PMAX
•זרם ב- IMAX ,PMAX – זרם התא ב- PMAX
•Fill Factor, FF – מחושב על-ידי השוואת הספק המוצא המרבי, PMAX להספק התיאורטי PT
•נצילות המרה, η – יחס הספק המוצא החשמלי Pout להספק המבוא הסולארי, Pin
•מאפייני דיודת התא
•התנגדות בטור של התא
•התנגדות זליגה של התא

סימולטורים סולאריים ואתגרי המדידה
בעת ביצוע מדידה של עקומת I-V בתאים סולאריים, הסביבה מהווה גורם קריטי שכן מאפיין ה-I-V של התא תלוי בשני מרכיבים עיקריים: הטמפרטורה של התא הסולארי וכן עוצמת האור ומצבו. עוצמת האור ומצבו ניתנים להדמייה דרך סימולטורים סולאריים, אשר זמינים כמקור אור סטנדרטי במצב יציב
(steady-state), או כמקור אור מסוג פולסים.
באופן כללי, כאשר מדובר ברצפת הייצור, לסימולטורים סולאריים מסוג פולסים עדיפות על פני סימולטורים סולאריים במצב יציב. סימולטורים סולאריים מסוג פולסים מספקים תפוקה גבוהה מבחינת הייצור, משום שמדידת עקומת ה-I-V ניתנת לביצוע בתוך גל אור או הבזק. עם זאת, מסגרת הזמן הקצרה של המדידה יוצרת אתגרים רבים עבור מערכות הבדיקה, שכן הן נדרשות להשלים את המדידה מבלי להתפשר על דיוק הבדיקה. בנוסף, הסימולטורים הסולאריים מסוג פולסים מתאפיינים במחירים נמוכים יותר ולרוב הנם זמינים בעלות נמוכה בהרבה מן העלויות המאפיינות את הסימולטורים הסולאריים מסוג steady-state.
במקומות כגון מעבדות תכנון ואימות, רצוי להשתמש בסימולטורים מסוג steady-state. סימולטורים אלה מספקים מקור אור רציף, אשר מאפשר ביצוע מדידות ללא הפרעה לאורך פרקי זמן ממושכים. לרוב, מערכות הבדיקה שנדרשות עבור סימולטורים מסוג זה מחמירות פחות מאלה הנדרשות עבור מערכות בדיקה המשתמשות בסימולטורים סולאריים מסוג פולסים.

מדידת I-V תחת סימולטור סולארי מסוג Steady-State
בדרך כלל, הסימולטורים הסולאריים מסוג Steady-State נמצאים בשימוש ברצפת הייצור, לצורך ביצוע בדיקות מדויקות. ככל הידוע לנו, מאפיין ה-I-V של התא הסולארי מושפע מטמפרטורת פני השטח של התא. לפיכך, בעת ביצוע בדיקות אילומינציה תחת סימולטור סולארי מסוג זה, מדידה וניטור של הטמפרטורה הנם חיוניים, שכן פני השטח של התא הסולארי הנבדק נוטים להתחמם במהירות רבה בגלל ההארה המתמדת של מקור האור.
דבר זה מדגיש את חשיבותה של מדידת הטמפרטורה בעת ביצוע בדיקות המיועדות להבין את מאפיין ה-I-V של הלוח הסולארי. שיטות רבות פותחו לצורך מדידת טמפרטורה. כמה מן החיישנים שבהם נעשה שימוש הם צמד תרמי, נגדים תלויי טמפרטורה (RTD), טרמיסטור, אינפרה-אדום, נוזל או גז לצורך זיהוי הטמפרטורה על-ידי חישת השינויים במאפיין הפיזיים של ההתקן תחת בדיקה (DUT). מבין כל חיישני הטמפרטורה שנמצאים בשימוש כיום, הנפוץ ביותר בתחום הייצור הוא הצמד התרמי. לדוגמה, לעתים קרובות נעשה שימוש במערך מגוון של צמדים תרמיים לצורך מדידת הטמפרטורה של לוחות סולאריים בנקודות שונות. ניתן להשתמש בהתקן לכידת נתונים (DAQ) ובהתקן עם כניסת צמד תרמי לצורך מדידת הטמפרטורה של הלוח הסולארי. היתרון של התקנה כזו נעוץ בעובדה, כי ה-DAQ מספק קצב דגימה גבוה. קצב זה מוביל בתורו למספר מדידות גדול יותר בפרק זמן ספציפי. המשמעות היא, כי מתבצע ניטור קפדני של הטמפרטורה לאורך מחזור האפיון וההערכה – ולכך נודעת חשיבות רבה בעת ביצוע מדידות תחת סימולטורים סולאריים מסוג steady-state. בנוסף לשיעור הדגימה הגבוה, השימוש בהתקני DAQ, שמבצעים מדידות סימולטאניות מקבילות לרוחב כל ערוצי המבוא הזמינים, מבטיח לכידה בו-זמנית של הטמפרטורות מתוך כל הצמדים התרמיים.
מעבר למדידת הטמפרטורה של הלוח הסולארי במהלך הייצור, נדרש גם ניטור איכותו של מקור האור. אחת הגישות להשגת יעד זה גורסת מיקום של מספר תאי ייחוס בעלי ביצועים ידועים סביב הלוח הנבדק. מאפייני תאי הייחוס נבדקים כל העת, כדי לאמוד שינויים או ירידה באיכות של מקור האור אשר עלולים להשפיע על אמינות הבדיקה. הזרם והמתח המיוצרים על-ידי תאי הייחוס מהווים 2 פרמטרים בסיסיים שאותם יש לנטר. כדי לפשט את מערכת הבדיקה, נעשה לעתים קרובות שימוש ביחידת מדידת מקור (SMU) 4 קוואדרנטים. ה-SMU 4 קוואדרנטים ידוע ביכולת ה-sinking שלו ומסוגל למדוד במקביל זרם ומתח. הדבר מונע את השימוש במולטימטר דיגיטלי (DMM), בעומס חיצוני ובמתגים.
בדרך כלל, תאי הייחוס קטנים יותר בגודלם וזרם המוצא שלהם נמוך בכמה מאות מיליאמפר. יחידת SMU בעלת סיווג הספק נמוך ומרובת ערוצים מתאימה ביותר ליישום זה.

מדידת I-V תחת סימולטור סולארי מסוג פולסים
הסימולטורים הסולאריים מסוג פולסים, לעומת זאת, מייצרים אורות בפולסים או הבזקים. ההבזק יכול להיות מהיר ולהימשך כמה עשיריות של אלפית שנייה. המשמעות היא, כי על מערכת הבדיקה להגיב מיד עם הפעלת ההבזק ולהשלים את בדיקות ההארה בטרם יכבה. ניתן אמנם למצוא מערכות turnkey אשר נבנו ותוכנתו כדי לתת מענה למפרט זה, אולם אפשר גם להשתמש במספר מכשירים סטנדרטיים ומוכנים לשימוש כדי לתת מענה לדרישה זו. לדוגמה, לעתים קרובות נעשה שימוש בעומס אלקטרוני DC כמכשיר חלופי, אשר מונע את השימוש ב-DMM ובמרבב (MUX). לא זו בלבד שהשימוש בעומס האלקטרוני DC מפחית את מורכבותה של מערכת הבדיקה הסולארית מבוססת הפולסים, אלא שהוא אף מבטיח אמינות גבוהה יותר של מערכת הבדיקה, על-ידי מניעת הצורך בחיווט מסובך.
במקרים מסוימים, ניתן לתכנת עומסים אלקטרוניים DC מודולאריים, כך שיגיעו לשיעור של 50,000 נקודות מדידה בשנייה. לעתים מזומנות ניתן למטב את מספק דגימות המדידה כדי להשיג איזון בין מהירות לבין דיוק. עומסים אלקטרוניים DC מודולאריים זמינים גם בסיווגי מתח שונים, אשר מתאימים למגוון סיווגי המתח של התאים הסולאריים. כמה מעומסים אלה ניתנים לתפעול במקביל, על מנת להגביר את יכולת ה-sinking של זרם מלוחות סולאריים גדולים יותר.

סיכום
הבחירה בפתרון שישמש למדידת עקומת ה-I-V של התא הסולארי חשובה עד מאוד להבטחת הדיוק במדידת ביצועיו ונצילותו של התא. השימוש במכשירים בדידים ליצירת מערכת בדיקה של תאים סולאריים לא רק יעלה פחות מרכישתו של פתרון turnkey, אלא שהוא אף יספק לך את הגמישות להרחבת פרמטרי הבדיקה עם השינוי העתידי בדרישות הבדיקה.

התקנת בדיקה של עקומת I-V המשתמשת במכשור סטנדרטי מוכן לשימוש של Agilent Technologies

אריק ויינשטיין

Agilent העולמית מסתערת על שוק מכשור הבדיקה והמדידה המודולרי עם הכרזתה על קו חדש של 47 מוצרים מודלריים הכוללים מארזים (Chasis) וכרטיסים עם ביצועים גבוהים. בין המוצרים החדשים ניתן למנות מארזים וכרטיסים מבוססי תקן AXIe וגם מיגוון גדול של כרטיסי PXI.
אלכס פוגל, מנהל מכירות ב-Agilent ישראל: “עד היום Agilent היתה שחקן אחד מיני רבים בשוק זה של מיכשור מודולרי – הפעם אנו שואפים להוביל את התחום בצורה דומה לתחום האוסילוסקופים, ולראיה לחשיבות הדבר בעיננו הוא השינוי האירגוני שעברנו בתוך החברה העולמית על מנת לעמוד ביעדים אלו.”
Agilent ישראל היא סניף של Agilent העולמית המתרכזת במכירות, תמיכה ומתן שירותי פיתוח ללקוחותיה בישראל בעיקר בתחום הצב”ד אך יש גם פעילויות נוספות כמו מחקר ופיתוח בתחום ה- Life Science.

מה הסיבות שגרמו ל – Agilent להגדיל את השקעתה בתחום המיכשור המודולרי?
“ראשית כל הדרישה הוצפה על ידי הלקוחות. מתוך היכרותינו עם שוק הצב”ד ברור לנו היום שהמערכות שלקוחותינו מפתחים הולכות ונהיות יותר ויותר מורכבות – למשל בתחומי המערכות הצבאיות והתקשורת,ופלטפורמת בדיקה יחידה לא תמיד מספיקה לכל צרכי הבדיקה. הלקוח צריך מערכות בדיקה עם תכונות ויכולות משתנות שבעצם מספקת לו “חליפה” מלאה של צב”ד בהתאם לצרכים היחודיים לו. את משפחות הצב”ד הייחודיות של Agilent אנו מרחיבים אל תחום המיכשור המודולרי מבוסס PXI ו- AXIe. מיגוון כרטיסים בתחום האנלוגי, דיגיטאלי, RF ומיקרוגל אך עם ביצועים משופרים גם במהירויות וגם בהספק “

מה היתרונות של המיכשור המודולרי של Agilent?
“יתרון ראשון שאני יכול לציין הוא בתחום פרוטוקולי התקשורת ב-BACKEND.
Agilent  שידרגה את פרוטוקול – PXI הוותיק ל- PXIe תוך שמירת תאימות מלאה לתקן ה- PXI בכך שמימשה אותו על אפיק PCIe. ה- PXIe מאפשר להעביר נתונים בקצבים יותר מהירים מהפתרונות הקיימים בשוק. בנוסף השקנו מוצרים חדשים מבוססי פרוטוקול AXIe שמעבר לביצועי מהירות מאפשרים גם הקטנת גודל הכרטיסים והגדלת פיזור ההספק עד ל- 200W ביחס ל- 40W בכרטיסים האחרים. גם Agilent במוצריה משתמשת בתקן זה בצורה ששקופה ללקוח – ודוגמא למוצר כזה הוא נתח פרוטוקול PCIe-Gen3 שמבוסס על תקן ה- AXIe. יתרון שני הוא שבכרטיסים אלו משולבים אותם הרכיבים של Agilent שמשולבים גם בצב”ד וידועים ברמת הדיוק הגבוהה. דוגמא לכך הוא נתח אותות מיקרוגל יחיד עד לתדר 26.5 GHz עם רוחב פס של 250 MHz שמוצע בתצורת PXI. שימוש נוסף למיכשור המודולרי הוא לאו דווקא כצב”ד כי אם לשילוב במערכת הסופית של הלקוח – ודוגמא לכך היא בתחום מערכות טלקום “

מהי האסטרטגיה השיווקית של Agilent?
“בניגוד להיסטוריה הרחוקה, האסטרטגיה היא לתת אפשרות בחירה ללקוח. את האסטרטגיה הזו אנו מיישמים בכמה צורות : תאימות מלאה של מוצרי Agilent לתקנים קיימים – כך שהלקוח יכול לשלב עם המוצרים שלנו גם מוצרים של חברות אחרות ללא צורך במאמץ אינטגרציה. אנו מאפשרים ללקוח לבחור פלטפורמת חומרה, פלטפורמת תוכנה למשל Matlab  או VEE וגם כמובן את הקישוריות אם זה PXI או AXIe. אפשרות נוספת לבחירת הלקוח שהיא ייחודית ל-Agilent היא מה שאנו קוראים PPU או PayPerUse: הלקוח יכול לבחור בתכונות הנדרשות לו מתוך מיגוון התכונות הניתמכות ע”י הצב”ד ולשלם עבורם בלבד עם האפשרות לשידרוג המוצר בעתיד וזאת על ידי תוכנה בלבד. דוגמא לכך הוא בתחום הסקופים – למרות שאנו תומכים ברוחב פס אמיתי של עד 32 GHz, הלקוח יכול לרכוש היום סקופ 2.5 GHz  ממשפחה זו ולשדרג בעתיד ל32 GHz על ידי שידרוג תוכנה ללא צורך להחליף את החומרה. “

קיימים היום תקנים רבים בתחום הצב”ד, איך מסוגלים לקוחות לשלב צב”דים התומכים בתקנים שונים?
“אנו רואים גם היום אצל הלקוחות צב”ד מדורות קודמים שתומך למשל בפרוטוקלי GPIB לחבוריות למחשב או VXI לחבוריות מיכשור מודולרי. לפרוטוקולים אלו יש עדיין תמיכה בסל המוצרים הקיים. המטרה לאפשר ללקוח לבנות מערכת צב”ד שמשלבת ישן עם חדש, מיכשור מודולרי עם צב”ד רגיל, שילוב בין פרוטוקולי תקשורת שונים וגם ציוד של יצרנים שונים. מילת המפתח היום בשוק הצב”ד היא “co-petition” שמשמעה שיתוף פעולה בין מתחרים- מי שלא יתמוך בתקנים המקובלים – חייו יהיו יותר קשים. “

לארי דז’ארדן, Agilent Technologies

רבים מכם שמעו בוודאי את החדשות אודות ההשקה הרחבה של Agilent  למכשור הבדיקה  המודולארי מסוג PXI ו-AXIe  (AdvancedTCA Extensions for Instrumentation and Test). מדובר בהשקה הבודדת הנרחבת ביותר בתולדות Agilent של מוצרים מודולאריים וייתכן שאף ההשקה הרחבה ביותר בתולדות הענף כולו. מחויבותה העמוקה של Agilent לניצול נסיונה בתחום המדידות  והרחבתו גם לזירה המודולארית תבטיח למשתמש חופש בחירה חסר תקדים לאופן יצור ותכנון  מערכות הבדיקה.
המאמר מתייחס  גם להיבט נוסף של השקה זו, תוך התמקדות בחשיבה ש”מאחורי הקלעים” אשר הובילה לאירוע זה, וכן במשמעות האירוע לענף כולו.
מעצם מהותו, ענף מיכשור המדידה מקדם חדשנות ומספק תובנות קריטיות והבטחה לפיתוח ולמסחור של טכנולוגיות חדשות. המגוון הרחב של היישומים – החל מאלה המיועדים לשימוש במעבדה, דרך בדיקות אוטומטיות– מצריך זמינות של מגוון רחב של מכשירים שיוכלו לתת מענה לצרכים אלה; בין אם במכשור מעבדתי, נייד או מודולארי. Agilent אינה חדשה בתחום המכשור המודולארי, וזאת לאור העובדה שהיא מספקת מוצרים מודולאריים מאז שנות ה-70 ושימשה ככוח המניע מאחורי ה-VXIbus. עם זאת, מאז ראשית שנות ה-2000, Agilent מילאה תפקיד שולי בלבד בזירה המודולארית.
הצמיחה הגלויה של המכשור המודולארי הביאה לכך, כי בשנת 2009 פתחה Agilent במחקר מקיף שמטרתו הייתה לזהות את גורמי המפתח אשר מניעים את צרכי הלקוחות ואת משלבי המערכות בתהליך ההטמעה של גורמי תצורה מודולאריים. תוצאות המחקר הובילו לזיהוי של ארבעה מאפיינים עיקריים בקרב הלקוחות:
עלות, מהירות, גמישות וגודל. עלות אינה מחיר בלבד, אלא למעשה “עלות הבעלות הכוללת”, (כולל עלויות פיתוח, שירות ותמיכה). המהירות קשורה בתפוקה הכוללת של מערכת הבדיקה וכוללת את זמן המדידה הטרנזקציונאלי. גמישות היא התפיסה המופשטת מכולם ועם זאת הקריטית ביותר, הקשורה במערכות פתוחות, ערבוב והתאמה של מודולים ויצרנים שונים, הגדרה מחדש של תצורת מערכת הבדיקה וכן הלאה. לבסוף, סוגיית הגודל התבררה כקשורה בעיקרה (אולם לא תמיד) בצמצום שטח המדף, כיוון שרוב המערכות מותקנות בארונות EIA.
(המשך…)

אי-לי קוואן  Agilent Technologies

GDDR5י(Graphics Double Data Rate, version 5) הינו זיכרון DRAM לכרטיס גרפי בעל ביצועים גבוהים המתוכנן ליישומים הדורשים רוחב פס גבוה. טכנולוגיית GDDR5 מציעה קצבי נתונים גבוהים יותר (עד פי 4 מאלה של GDDR4) המאפשרים יותר רוחב פס לאורך ממשק זיכרון צר יותר וביצועים מעולים. חידושי ואתגרי התכנון של GDDR5  כוללים עבודה עם שבב בגודל קטן יותר, מארזי 170 FBGA ושימוש באופטימיזציית נתונים עם היפוך סיביות הנתונים והכתובת לשיפור איכות האות. זה אף מקטין את הריצוד (jitter) הנגרם על ידי רעש הספק. GDDR5 אף מאמץ טכנולוגיית בקרת ריצוד אשר מסננת ריצוד בתדר גבוה ומיישרת מחדש את פאזת השעון כאשר פעולת הקלט שלו מעוותת. האתגרים בבדיקות ואימות השכבה הפיסית דורשים אוסילוסקופ של טווח תדרים אנלוגי אמיתי עם רצפת רעש נמוכה כדי לבצע מדידות ריצוד מדויקות בקצבי נתונים של 5 גיגה-ביט לשנייה או גבוה יותר. כמו טכנולוגיית זיכרון DDR, אחד מהאתגרים הגדולים ביותר הניצבים בפני מתכננים רבים הינו להפריד את מחזורי הקריאה והכתיבה על מנת לבצע מדידות דיאגראמת עין. מאמר זה מתאר את הטכניקות האחרונות למדידות GDDR5 וכלי ניפוי הזמינים למטרות איתור תקלות ובדיקות התאמה (compliance). הוא יתמקד באזורים במפרטים אשר דורשים יכולת ספציפית וייחודית של אוסילוסקופ טווח תדרים אנלוגי אמיתי.

מדידת ריצוד WCK (forward clock) מדויקת עם אוסילוסקופ טווח תדרים אנלוגי אמיתי
ה-SGRAM של GDDR5 פועל מ-CK ו-#CK שעון דיפרנציאליים. פקודות נרשמות בכל קצה עולה של CK. כתובות נרשמות בכל קצה עולה של CK וכל קצה עולה של #CK. GDDR5 מחליף את ה- pulsed strobes
(WDQS ו-RDQS) ששימשו ב-DRAMs קודמים כגון GDDR4 עם forwarded clock דיפרנציאלי (WCK#/WCK) הפועל בחופשיות כאשר גם נתוני הקלט וגם נתוני הפלט נרשמים ומורצים בהתאמה בשני הקצוות של ה-WCK המקודם.
אחד ממקורות הריצוד במערכת GDDR5 הינו הריצוד האקראי בנתיב מ-WCK ל-(WCK(int כאשר הריצוד מסונן על ידי שיהוי קלט ו-clock tree. אוסילוסקופ אנלוגי הינו הכלי הנבחר לביצוע המדידה של הריצוד האקראי המותר בקלט ה-WCK. שיטת דגם ה-dual dirac משמשת להפרדת רכיב הריצוד האקראי. ישנם שני מצבים המוחלים על מדידת הריצוד שהם מצבי ה-PLL on וה-PLL off עם יכולת CDR (שחזור נתוני שעון) המוחלת על קריאות DRAM.
ריצוד מוגדר כסטייה של מעבר אות מזמנו האידיאלי. הוא סוגר את חלון ה”נתונים תקפים” (data valid) של נתוני הקריאה והכתיבה בקצבי נתונים מהירים, דבר הגורם לשגיאת דגימה ו-BER גבוה יותר. כאשר פועלים בקצב נתונים מהיר כגון 5 גיגה ביט לשנייה ומעלה, חלון ה”נתונים תקפים” הינו קטן מאוד. הרעש במערכת או ערב הדיבור (crosstalk) מאותות חשמליים סמוכים או אפילו הפרעה אלקטרומגנטית יכולים בקלות לעוות את שלמות האות, דבר העלול להוביל לשגיאת דגימה של נתונים. לפיכך חשוב מאוד לרשום את הביצועים של מכשיר המדידה המשמשים לאפיון של מערכת ה-GDDR5. במקרה זה, השוליים של המערכת שלך עלולים להיות מנוצלים על ידי האוסילוסקופ בו הינך משתמש על מנת למדוד ריצוד השעון של מערכת ה-GDDR5 שלך. השגיאה שתרם האוסילוסקופ משפיעה במידה רבה על דיוק המדידה של המערכת שלך. רעש וריצוד שתרם האוסילוסקופ מקטינים את שולי התכנון (design margin) שיש במקור למערכת שלך. מתכנני המערכת עוברים מספר מחזורים של מאמץ הנדסי על מנת למקסם את שולי התכנון וחשוב להשתמש לא רק באוסילוסקופ בעל טווח תדרים גדול אשר יתמוך בקצב הנתונים הגבוה, אלא גם באוסילוסקופ בעל רמת רעש נמוכה על מנת לבצע את המדידות המדויקות ביותר, להפחית את מחזורי התכנון ובסופו של דבר להגיע אל השוק מהר יותר.

הפרדת נתוני קריאה וכתיבה עבור בדיקות דיאגראמת עין
גישת נתוני קריאה וכתיבה ל-SGRAM של GDDR5 הינה מבוססת פרצים (bursts); גישה מתחילה במקום נבחר ומורכבת משמונה מילות נתונים. זרימת המצבים מתחיל עם פקודת ACTIVE, שלאחריה פקודת קריאה (READ) או כתיבה (WRITE). סיביות הכתובת שנרשמו יחד עם פקודת ה-ACTIVE וקצה ה-#CK העולה הבא משמשות לבחירת ה-bank והשורה של הגישה. סיביות הכתובת שנרשמו עם פקודת הקריאה או הכתיבה קצה ה-#CK העולה הבא משמשות לבחירת ה-bank והעמודה עבור גישת הפרץ (burst). אחד מאתגרי המפתח לפניהם ניצבים מתכננים בניפוי התקני זיכרון הינו הפרדה של מחזורי קריאה וכתיבה עבור בדיקות דיאגראמת עין של נתונים. ב-GDDR5, שלב זה הינו הכרחי על מנת למדוד את חלון ה”נתונים תקינים”. שיטה אחת לבצע זאת הינה לבצע הפעלה בפקודה תקינה של קריאה או כתיבה עם אוסילוסקופ אותות מעורבים (mixed signal oscilloscope). לאוסילוסקופ אותות מעורבים יש בדרך כלל 16 ערוצים דיגיטליים וארבעה ערוצים אנלוגיים. הערוצים הדיגיטליים יחוברו לערוצי CK (clock),  RAS(כתובת שורה), CAS (כתובת עמודה), WE (כתיבה מאופשרת) ו-CS (בחירת שבב) בהתקן GDDR5 והערוץ האנלוגי באוסילוסקופ יחובר ל-DQ (נתונים) כדי למצוא את הנתונים המתאימים הקשורים לפקודת הקריאה או הכתיבה. יחד עם זאת שיטה זו הינה די מייגעת כאשר מנסים לגשת לסך כולל של 6 אותות בהתקן ה-GDDR ובמיוחד כאשר אין די שטח לוח לגישה קלה.

הפרד את פקודת הקריאה והכתיבה בעזרת 4 ערוצים של אוסילוסקופ טווח התדרים האנלוגי האמיתי שלך

הדרך המומלצת ביותר להפריד את הקריאה והכתיבה הינה על ידי שימוש בכלי ה-+InfiniiScan של Agilent. כלי ייחודי זה מאפשר לך לבצע trigger על תבנית ספציפית עם אופציית הפעלה של הסמכת אזור (zone qualify). אנו יכולים לגזור את התנאים הבאים מטבלת האמת של פקודת ה-GDDR5:
•פקודת קריאה: #CAS הינו נמוך ו-#WE הינו גבוה
•פקודת כתיבה: #CAS הינו נמוך ו-#WE הינו נמוך
•Load FIFO, Deselect, Refresh, Self Refresh, Power Down: #CAS הינו X (don’t care), #WE הינו X
כאן יכולת לחבר #CAS#, WE#, WCK ו-DQ (נתונים) לערוצים האנלוגיים של האוסילוסקופים. ברור שלא נדרש אוסילוסקופ אותות מעורבים מכיוון שישנם די ערוצים באוסילוסקופ אנלוגי סטנדרטי של 4 ערוצים. על מנת להפריד מחזור קריאה ממחזור כתיבה יהיה עליך להשתמש ב-trigger חומרה על אות #CAS כדי למצוא את המעבר הראשון של #CAS ממצב גבוה לנמוך. לאחר מכן, הפעל את +InfiniiScan והגדר את אזור ה-trigger הראשון באות ה-#WE להיות מופעל רק כאשר #WE הינו גבוה. זה ישמיט כל trigger על פקודת כתיבה. לאחר מכן תוכל למקם את אזורים 2 ו-3 של ה-+InfiniiScan על DQ לאחר זמן המתנה מסוים של הקריאה. אזורים 2 ו-3 אף יבטלו אפשרויות של הפעלה על Load FIFO, Deselect, Refresh, Self Refresh, Power Down מכיוון שבמהלך מחזורי הפקודות הללו, DQ הינו גבוה או במצב עכבה (impedance) גבוהה.
כדי להפריד מחזור כתיבה ממחזור קריאה, השתמש ב-trigger חומרה כדי לבצע הפעלה על #CAS העובר ממצב גבוה לנמוך ואז הגדר את האזור הראשון כך שיופעל על #WE נמוך. לאחר מכן אתה יכול למקם את אזורים 2 ו-3 של +InfiniiScan על DQ לאחר ערך מסוים של זמן המתנה (latency) בכתיבה.
הפרדה מוצלחת של פקודות קריאה וכתיבה תאפשר לך לבצע מדידת חלון “נתונים תקפים”. tDIVW במפרט ה-GDDR5 של JEDEC מגדיר את אזור הזמן כאשר נתוני הקלט חייבים להיות תקפים עבור לכידת נתונים אמינה במקלט עבור ערוץ worst case אחד. המדידה תכלול ריצוד (jitter) בין נתונים ושעון בנקודת הנעילה. יש למדוד את כל הריצוד הנוסף שנוסף למערכת לפני הפד של ה-DRAM בתקציב התזמון הסופי יחד עם מצב ה-PLL/DLL וטווח התדרים. אוסילוסקופ בעל טווח תדרים אנלוגי אמיתי גבוה ביותר יבטיח את הייצוג המדויק ביותר של הקצה המהיר. רצפת הרעש הנמוכה ביותר של האוסילוסקופ תשיג לך את הייצוג המרבי של רמת המתח עבור מיקום סף ולבסוף, ריצוד זמן האמת הנמוך ביותר יאפשר לך למרב (maximize) את תקציב הריצוד שלך בתכנון שלך ולא באוסילוסקופ.

סיכום
עם הגעת טכנולוגיית GDDR לקצבי נתונים גבוהים יותר של 5 גיגה-ביט לשנייה ומעלה, משרעת האות וחלון ה”נתונים תקפים” שלו נעשים קטנים יותר. לכלי המדידה שאתה בוחר על מנת לאפיין את המערכת שלך תהיה השפעה משמעותית על דיוק המדידה שלך. כמות השוליים שיש לך בתכנון ה-GDDR5 שלך תלויה מאוד בכמות הרעש והריצוד שהאוסילוסקופ שלך תורם לתכנון. מהנדסים רבים עוברים מספר מחזורי תכנון כדי לשפר את השוליים (margin) של התכנון ולזה יש השפעה חשובה על היעילות והעלות הכוללת של המחקר והפיתוח. לכן, אוסילוסקופ טווח תדרים אנלוגי אמיתי עם טווח התדרים הגדול ביותר, רצפת הרעש הנמוכה ביותר ורצפת מדידת הריצוד הנמוכה ביותר הינו רצוי מאוד כדי להבטיח שולי תכנון גדולים יותר והתאמת תכנון מהירה יותר על מנת לשחרר את המוצר ראשונים לשוק.

Wilke Yu, Agilent Technologies

מהנדסים המתכננים ומבצעים אינטגרציה ואימות של רכיבי והתקני עיבוד אותות של מקלטים ניצבים כיום בפני אתגר קריטי. הם חייבים לשמור על הקצב המהיר של שינויים בתכנון המוכתב על ידי התעשייה תוך התמודדות עם לחץ גובר והולך להיות הראשונים היוצאים לשוק. לרוע המזל, תקנים מתפתחים ולא ברורים מסבכים את האתגר הזה ומובילים לאי וודאות בתכנון וכן מקשים על המהנדסים לעמוד בלוחות הזמנים שלהם. יש לבצע בדיקות עיבוד אותות של המקלטים, אולם בדיקה שהמוצר עונה על התקן אינה מספיקה. יש גם לבדוק מקרי קצה, ובדיקות אלה חייבות להתבצע מוקדם במחזור הפיתוח – תהליך הדורש גבולות רחבים או אי הגבלה של הפרמטרים של הבדיקות. ללא בדיקות כאלה, מוצרים עלולים להיכשל בתנאי אמת ולגרום לעבודה מחדש משמעותית בהמשך.
טיפול באתגרים הללו הינו המטרה העיקרית של מחולל פס הבסיס (baseband) ואמולטור הערוצים N5106A PXB של Agilent (תרשים 1). הוא מתאים למהנדסים העובדים על פיתוח מוצר כמו גם לאלו המבצעים מחקר מתקדם, ה-PXB יכול לשמור על קצב של שינויי תכנון מהירים ותקנים מתפתחים על ידי ביצוע בדיקות עיבוד אותות של מקלטים והתאמתם לתקנים ואף מעבר לכך. זהו המכשיר היחיד המשלב עד 12 בלוקים של DSP כדי לבנות מעל ל-20 תצורות מכוילות של יצירת פס בסיס מרובה-פורמטים, דעיכה (fading) בזמן אמיתי, ולכידת אותות (עד 4×2 MIMO) בקופסה אחת. תצורות אלה, יחד עם חיבור למכשירים חיצוניים, ניתנים להגדרה מחדש תוך שניות באמצעות ממשק המשתמש של המכשיר.
ה-PXB מבוסס מערכת ההפעלה Windows מציע רוחב פס מודולציה של עד 120MHz וזיכרון ביצוע מוקלט של 512MSa, דבר ההופך אותו אידיאלי לביצוע מוקלט של תרחישי בדיקות ארוכים כדי לדמות טוב יותר אותות אמיתיים. הוא תומך במודלי ערוצים מבוססי תקנים עם רוחב פס דעיכה של עד 120MHz או 24 נתיבים לערוץ דעיכה. בנוסף, ניתן ללכוד אותות רדיו ואותות I/Q דיגיטליים מהמכשיר של המהנדס אל ה-PXB, עד 512MSa. ניתן לנטר אותות שנלכדו באמצעות תוכנת ניתוח האותות הווקטורי (VSA)י89600 של Agilent, או לבצע עיבוד שלאחר מעשה באמצעות הסימולאטור של המהנדס.
יכולות כאלה מאפשרות ל-PXB לטפל במספר סוגיות המסבכות את בדיקת עיבוד האותות של המקלט; במיוחד אי הוודאות בתכנון; הזמן, העלויות והמורכבות של הגדרת וכיול המערכת; ותקנים המתפתחים במהירות.

אי הוודאות בתכנון
על ידי מתן האפשרות למהנדס לבצע התאמה אישית של מקרי המבחן ואימות תכנונים בתנאי אמת עם המגוון הרחב ביותר של פרמטרי בדיקה, ה-PXB מתמודד ביעילות עם אי הוודאות בתכנון הקשורה לתקנים מתפתחים ותקנים שאינם ברורים. ניתן ליצור אותות לפי פרמטריזציה מלאה עבור תקנים מבוססים ומתפתחים (כגון LTE, HSPA, W-CDMA, GSM/EDGE, TD-SCDMA, Mobile WiMAXTM, WLAN, ווידאו דיגיטלי ו-GPS) באמצעות שימוש בתוכנת Signal Studio של Agilent אשר רצה ב-PXB. תוכנת ה-System Vue של Agilent יכולה לשמש לתכנון ESL או כדי “לנגן” צורות גל MATLAB® שהותאמו אישית. ה-PXB אף מאפשר למהנדס ליצור מודל של סביבת התפשטות האותות באמצעות אמולציית ערוצים מלאה מבוססת פרמטרים בזמן אמת. המהנדס יכול להשתמש במודלי ערוצים מבוססי תקנים שהוגדרו מראש, לשנות אותם או להתאים מודלים משלו באמצעות טבלת הקורלציה המותאמת אישית ותפריט הגדרת האנטנה של ה-PXB.

הזמן, העלויות והמורכבות של הגדרת וכיול המערכת
בדיקת עיבוד האותות של מקלט במתקנים מרובי פורמטים הינה אתגר יקר הדורש זמן. כדי להישאר במסגרת לוחות הזמנים, מהנדסים זקוקים לדרכים פשוטות כדי לחבר ולכייל את הציוד שלהם, וליצור אותות עצמאיים ומכוילים. עם פחות ציוד שיש לנהל – רק קופסה אחת דרושה כדי לחולל פס בסיס (baseband) מרובה פורמטים, דעיכה בזמן אמת ולכידת אותות – ה-PXB מפשט בצורה דרמטית את הגדרת הבדיקה ומבטל את הצורך בעבודה צורכת הזמן של צירוף כבלים, מפצלים ומדי הספק כדי לחבר ולכייל מכשירים. בנוסף, ניתוב אותות, סיכום (summing), סנכרון וכיול מבוצעים כולם בתוך ה-PXB. יכולות כאלה מקטינות בצורה משמעותית את הזמן, העלות והמורכבות הקשורים להגדרה וכיול של מערכת.

תקנים המתפתחים במהירות
בדיקת עיבוד האותות של מקלט, כיום ובעתיד, דורשת ערכת כלים היכולה להסתגל לתקנים המתפתחים. לפיכך, כדי לקבל את הערך המרבי מההשקעה, המכשיר בו משתמשים צריך לתמוך בפונקציות מרובות, טכנולוגיות עתידיות, שימוש תכוף, ושדרוגים קלים. עם ה-PXB, מהנדסים יכולים למנף ערכת כלים דיאגנוסטית רב תכליתית לאורך כל מחזור החיים של המו”פ – מתכנון, אינטגרציה ואימות ועד קדם-התאמה (pre-conformance) – על מנת לבצע צירופים מרובים של יצירת פס בסיס (baseband) מרובה פורמטים, דעיכה בזמן אמת ולכידת אותות (תרשים 2). על ידי מתן פונקציות מרובות, שדרוגי license-key ושדרוגים קלים באתר (on-site) ללא צורך בכיול, וביצועים המסוגלים להתמודד עם טכנולוגיות עתידיות, ה-PXB אף מבטיח שההשקעה של המשתמש תחזיר ערך הנמשך לאורך זמן.
מסקנה
בדיקת עיבוד אותות של מקלטים בתעשיית התקשורת המאוד-דינמית של זמננו יכולה להיות בעיה מאתגרת ויקרה. מחולל פס הבסיס (Baseband) ואמולטור הערוצים PXB, עם יכולתו למזער אי וודאויות בתכנון, להקטין את הזמן, העלות והמורכבות של הגדרת וכיול מערכת, ולמקסם את השקעת המשתמש באמצעות ניצול טוב יותר של המכשיר ושדרוגים קלים, הינו הפתרון האידיאלי לדילמה הזו. יתר על כן, הגמישות שלו לבדוק מעבר לדרישות התקן ולאפשר צירופים מרובים של יצירת פס בסיס, דעיכה בזמן אמיתי ולכידת אותות מבטיחה שלמהנדסים – כיום ובעתיד – יהיו הכלים הדרושים להם על מנת להגיע לשוק בזמן תוך הישארותם לפני המתחרים.

אוסילוסקופי Infiniium 90000 מסדרה X (ראה תרשים 1) ו- probes אוסילוסקופים Infiniimax III החדשים של Agilent משתמשים במספר מיקרו-מעגלים בעלי ביצועים גבוהים אשר מורכבים תוך שימוש בתהליכים וטכניקות תכנון מתקדמים של שכבה עבה (thick film) לפי פטנט בלעדי של Agilent. הם נקראים Quick Film 3D Microcircuits והינם מיוצרים תוך שימוש בקבוצה חדשה יחסית של חומרי שכבה עבה לא-מוליכים (דיאלקטרנים, dielectrics). שלא כמו חומרי שכבה עבה לא-מוליכים מסורתיים, החומרים הלא-מוליכים מסוג Quick Film מאופיינים בתכונות חשמליות רחבות פס טובות מאוד אשר הינן יציבות עד תדרי מיקרוגל. (המשך…)