Keysight DSOS054A là máy hiện sóng độ nét cao Infiniium S-Series 500 MHz, 4 kênh analog, dùng ADC 10 bit thay vì 8 bit như phần lớn máy cùng băng thông. Cùng một chiếc máy xuất hiện ở dây chuyền sản xuất điện tử, phòng thử điện tử công suất, nhóm phát triển ECU ô tô, phòng R&D và phòng lab đào tạo, nhưng mỗi ngành dùng một mặt khác nhau: nền nhiễu, bộ nhớ, giải mã bus hay đường nâng cấp băng thông. Bài này chỉ ra con số nào trong data sheet 5991-3904EN của Keysight là lý do để từng ngành chọn DSOS054A.
DSOS054A thông số: bộ số chung cho mọi ngành
Bộ thông số nền mà Keysight công bố cho máy hiện sóng Keysight DSOS054A trong data sheet S-Series bản tháng 5/2022:
| Thông số | Keysight DSOS054A |
|---|---|
| Băng thông (−3 dB) | 500 MHz, cả đường 50 Ω và 1 MΩ; nâng cấp bằng license |
| Kênh | 4 analog; thêm 16 kênh số bằng N2901E |
| Tốc độ lấy mẫu | 20 GSa/s khi dùng 1–2 kênh; 10 GSa/s khi dùng 3–4 kênh |
| ADC / ENOB | 10 bit (phân giải cao 11–16 bit); ENOB 8,1 bit ở toàn băng thông |
| Bộ nhớ chuẩn | 100 Mpts/kênh (4 kênh), 200 Mpts (2 kênh); tùy chọn tới 400/800 Mpts |
| Nền nhiễu RMS, 50 Ω, 1–2 mV/div | 74 µV |
| Jitter nội tại | 100 fs RMS ở 100 ns/div (điển hình) |
Sản xuất và kiểm định điện tử: ADC 10 bit và nền nhiễu 74 µV
Ở nhà máy EMS và phòng kiểm định, phép đo lặp lại hàng nghìn lần mỗi ngày là gợn sóng nguồn, biên độ clock và độ vượt quá của cạnh. Với ADC 10 bit, bước lượng tử nhỏ hơn bốn lần so với máy 8 bit, nên gợn vài mV trên rail 3,3 V hiện ra như đường cong thay vì bậc thang.
Nền nhiễu là yếu tố thứ hai: 74 µV ở 1–2 mV/div, 87 µV ở 10 mV/div và 372 µV ở 50 mV/div trên đường 50 Ω. Khi cần đo gợn 5 mV đỉnh-đỉnh, nhiễu riêng của máy phải thấp hơn con số đó nhiều lần; bài đo toàn vẹn nguồn trên bo mạch với đầu dò power rail trình bày cách đặt ngưỡng gợn sóng từ nền nhiễu này. Bộ lọc analog 20 MHz và 200 MHz cộng bộ lọc số từ 18,3 MHz cho phép cắt nhiễu cao tần khi chỉ cần xem gợn tần số thấp.
Điện tử công suất: hai đường vào, cách ly kênh và bộ nhớ 100 Mpts
Phòng thử bộ nguồn, biến tần và sạc xe điện đo đồng thời điện áp chuyển mạch vài trăm vôn qua đầu dò vi sai và dòng qua đầu dò dòng. DSOS054A có cả đường 1 MΩ (1 mV/div – 5 V/div, chịu 30 Vrms hoặc ±40 V) và đường 50 Ω, nên dùng được đầu dò thụ động N2873A kèm máy, đầu dò vi sai và đầu dò dòng trên cùng một máy. Cách ly giữa các kênh 50 dB từ DC tới 100 MHz giúp kênh đo gate không bị kênh đo drain lấn sang.
Bộ nhớ 100 Mpts/kênh trên cả 4 kênh là con số quan trọng cho ngành này: ở 10 GSa/s máy ghi 10 ms liên tục; giảm xuống 1 GSa/s, máy ghi 100 ms, đủ nhiều chu kỳ điện lưới 50 Hz để bắt quá độ khởi động hoặc sự kiện bảo vệ quá dòng. Chế độ segmented 16.384 phân đoạn tiết kiệm bộ nhớ cho chuỗi xung thưa.
Ô tô và bus nối tiếp: giải mã CAN FD, LIN, SENT và nâng cấp MSO
Danh sách giao thức cho S-Series trong data sheet gồm CAN/CAN FD, LIN, FlexRay, SENT, Automotive Ethernet ở nhóm ô tô; I²C, SPI, RS-232/UART, I²S, JTAG ở nhóm tốc độ thấp; USB, MIPI, ARINC 429 và MIL-STD-1553 cho các ngành lân cận. Phần mềm kích hoạt ở mức gói tin và có marker liên kết thời gian với dạng sóng vật lý. Với cảm biến SENT, bẫy định thời khi giải mã được phân tích trong bài giải mã SENT và PSI5 trên máy hiện sóng.
Khi 4 kênh analog không đủ cho một bo ECU, bộ nâng cấp N2901E thêm 16 kênh số 2 GSa/s với bộ nhớ 128 Mpts, lắp bằng license và cáp MSO trong chưa đến 5 phút, để kích hoạt theo thứ tự cấp nguồn hoặc đọc bus song song tới 16 bit. Lưu ý cho phòng thử tuân thủ: ứng dụng Automotive Ethernet (AE6910T) và USB 2.0 (N6466A) yêu cầu máy tối thiểu 1 GHz; DSOS054A chạy được chúng sau khi nâng băng thông bằng license DSOS1GBW-005, không cần đổi máy.
R&D tín hiệu tốc độ cao: jitter 100 fs và đường nâng cấp tới 8 GHz
Phòng R&D mua máy cho vài năm tới chứ không chỉ cho dự án hiện tại. S-Series nâng băng thông chỉ bằng license: từ 500 MHz lên 1 GHz (DSOS1GBW-005), 2 GHz (DSOS2GBW-005), 2,5 GHz (DSOS2G5BW-005), 4 GHz (DSOS4GBW-005), 6 GHz (DSOS6GBW-005) hoặc 8 GHz (DSOS8GBW-005), vì front-end 8 GHz đã nằm sẵn trong máy 500 MHz; mức 6 và 8 GHz chỉ đạt khi bật 2 kênh.
Jitter nội tại 100 fs RMS ở 100 ns/div là nền để chạy EZJIT Complete (D9010JITA) cho jitter và nhiễu pha, hoặc Power Integrity (D9010POWA) cho jitter do nguồn cảm ứng. Bộ nhớ tùy chọn 400/800 Mpts (DSOS000-400, hoặc nâng cấp sau N2113A-400) cho bản ghi dài để phân tích thống kê; bài phân tích thống kê trên máy hiện sóng nói về số mẫu cần có để histogram có ý nghĩa.
Giáo dục và đào tạo: Máy Hiện Sóng Keysight dùng chung cho phòng lab
Trường kỹ thuật và trung tâm đào tạo cần một máy dùng chung cho nhiều môn: điện tử tương tự, hệ thống nhúng, truyền thông số, điện tử công suất. DSOS054A hợp vai trò này vì nền tảng là Windows 10 trên Intel i5 bốn nhân, 8 GB RAM, SSD 256 GB tháo rời, màn hình cảm ứng 15 inch, USB 3.0 và LAN 1000BASE-T. Sinh viên lưu dạng sóng ra .csv hoặc .h5 để xử lý trên PC; Infiniium Offline (D9010BSEO) mở file trên PC với đầy đủ giao diện phân tích, giải phóng máy cho lớp khác. Bốn đầu dò N2873A 500 MHz, cáp hiệu chuẩn BNC, bàn phím và chuột đi kèm máy; khi khoa có đề tài cần băng thông cao hơn, cùng máy này nâng cấp bằng license thay vì mua máy mới.
DSOS054A giá, cấu hình và tình trạng sản xuất
DSOS054A giá phụ thuộc vào cấu hình: bộ nhớ (chuẩn 100 Mpts, DSOS000-200 hay DSOS000-400), tùy chọn DSA chỉ mua cùng máy mới, nâng cấp MSO N2901E, các gói giải mã giao thức, gói phân tích và đầu dò chuyên dụng. Vì vậy không có một con số cố định; cách làm đúng là liệt kê tín hiệu và bus cần đo rồi lập cấu hình DSOS054A để liên hệ báo giá.
Về tình trạng sản xuất: tại thời điểm viết bài, trang sản phẩm Keysight vẫn liệt kê DSOS054A là sản phẩm đang bán, không có thông báo ngừng sản xuất hay model thay thế; chương trình trade-in S-Series sang dòng MXR của Keysight là khuyến mãi, không phải thông báo EOL.
Techmaster là đại lý ủy quyền Keysight tại Việt Nam, có phòng hiệu chuẩn đạt ISO/IEC 17025, hỗ trợ cấu hình, license nâng cấp và hiệu chuẩn choMáy Hiện Sóng Keysight DSOS054A. Xem thêm danh mục máy hiện sóng và trang Keysight của Techmaster.
Câu hỏi thường gặp
DSOS054A có đạt 20 GSa/s trên cả 4 kênh không?
Không. Theo data sheet Keysight, 20 GSa/s đạt khi dùng 1–2 kênh; dùng 3–4 kênh thì mỗi kênh 10 GSa/s. Bộ nhớ chuẩn tương ứng là 200 Mpts (2 kênh) và 100 Mpts/kênh (4 kênh).
Có nâng DSOS054A lên băng thông cao hơn hoặc thêm kênh số được không?
Có. Băng thông nâng bằng license từ 500 MHz lên 1, 2, 2,5, 4, 6 hoặc 8 GHz (DSOS1GBW-005 tới DSOS8GBW-005); mức 6 và 8 GHz chỉ khi bật 2 kênh. Bộ N2901E thêm 16 kênh số 2 GSa/s, tự lắp trong chưa đến 5 phút.
Nền nhiễu của DSOS054A là bao nhiêu?
Trên đường 50 Ω, không dùng chế độ phân giải cao: 74 µV RMS ở 1–2 mV/div, 87 µV ở 10 mV/div, 372 µV ở 50 mV/div và 3,5 mV ở 500 mV/div.
