Дэйв Перелес (Dave Pereles),
Tektronix International Inc/ (USA)
C первого же взгляда ясно, что представленные в середине 2017 года цифровые осциллографы смешанных сигналов серии Tektronix MSO5 сильно отличаются от других осциллографов этого класса.
Во-первых, экран прибора занимает почти 85% плошали передней панели, тогда как у большинства других моделей осциллографов этот показатель не превышает 50%.
Следующий фактор, указывающий на то, что это не просто очередной осциллограф, - число аналоговых входов достигает восьми, тогда как у большинства осциллографов обычно бывает четыре.
Если же вы включите любой осциллограф серии Tektronix MSO5 и соедините его с тестируемым устройством, то сразу поймёте, что перед вами не просто слегка усовершенствованная версия прошлогодней модели. Это совершенно новый прибор!
По мере того, как встраиваемые системы, применяемые во всех отраслях производства от автомобилестроения и авиации до бытовых приборов и Интернета вещей (IoT), становятся всё сложнее, ужесточаются и требования, предъявляемые к контрольно-измерительному оборудованию.
Начнём с того, что растущее число приложений требует более четырёх входных аналоговых каналов, а интеграция цифровых каналов должна стать более глубокой. Интерфейс пользователя необходимо привести в соответствие с самой популярной в мире моделью использования -управление касанием пальцев. И, конечно, нужно улучшать характеристики и способы визуального представления сигналов.
В ходе интенсивных исследований изменяющихся потребностей инженеров, работающих с новыми технологиями, разработчикам приборов в компании Tektronix International стало совершенно ясно, что для удовлетворения этих требований простым обновлением стандартных конструктивных схем, традиционно используемых в приборах среднего ценового диапазона (с верхней границей полосы пропускания от 350 МГц до 2 ГГц) не обойтись.
Поэтому был запущен самый крупномасштабный проект за всю 71-летнюю историю компании Tektronix International. Для проектирования совершенно нового цифрового осциллографа с нуля была специально создана большая группа разработчиков, в которую вошли инженеры-электронщики, программисты, специалисты по интерфейсу пользователя и промышленные дизайнеры.
В ходе осуществления этой разработки было создано заново буквально всё.
В осциллографах серии Tektronix MSO5 использованы новая специализированная большая интегральная схема (БИС), новый малошумящий входной усилитель, новая аппаратная архитектура, новая программная архитектура и новый интерфейс пользователя.
В осциллографе серии Tektronix MSO5 применены такие новшества, как: конфигурирование входов, установка шести или восьми аналоговых входных каналов, установка беспрецедентного по размерам 15,6-дюймового цветного емкостного сенсорного экрана высокого разрешения, добавлен интерфейс пользователя, ориентированный на сенсорное управление, и опциональное расширение - установка операционной системы семейства Windows.
Й хотя было бы неплохо включить в состав разработчиков еще и журналиста, который писал бы о «душе нового осциллографа», здесь, в этой статье , автор ограничился воспроизведением главных моментов, взятых из бесед с ключевыми разработчиками.
В результате читатель непосредственно узнает и о тех трудностях, с которыми пришлось столкнуться на этапах разработки нового устройств, и о том, как они были преодолены. В тексте далее приведены фрагменты интервью руководителей, разработчиков и инженеров различных отделов компании Tektronix International.
Следует учесть, что ответы приведены в авторской правке, для того чтобы сделать их более краткими и понятными.
ОТКУДА ПРИШЛО РЕШЕНИЕ СОЗДАТЬ СОВЕРШЕННО НОВУЮ ИЗМЕРИТЕЛЬНУЮ ПЛАТФОРМУ?
Гарри Вальдо, специалист по товарному планированию подразделения осциллографов общего назначения:
«Моя работа заключалась в том, чтобы в сотрудничестве с инженерами выяснить, какой функциональностью должны были бы обладать измерительные приборы нового поколения. Я выступал в этом проекте от лица потребителей и основной группы разработчиков. Пришлось рассматривать новые потребности в свете того, что же мы хотим получить, и чего нельзя было достичь с помощью существующих продуктов и платформ.
В результате стало понятно, что для реализации возникающих новых потребностей и представлений о необходимых функциях, в которых остро нуждаются потребители, нужно создавать абсолютно новую измерительную платформу, причём такую, чтобы она была и простой, и интуитивно понятной одновременно.
В этой платформе всё должно было быть новым, включая пользовательский интерфейс. Во всех проектах, в которых мне приходилось работать раньше, интерфейс пользователя разрабатываемого осциллографа представлял собой небольшое развитие прежних форм интерфейса.
Тот интерфейс пользователя, который создан сейчас для осциллографа серии Tektronix MSO5, является, пожалуй, первым совершенно новым типом интерфейса, из появившихся за последние 10-20 лет, и это было сделано в стремлении получить как можно более простой, понятный и удобный продукт.
Мы знаем, что пользователи радиоэлектронных измерительных приборов - люди очень занятые, и поэтому не желали бы заставлять их учиться или переучиваться всякий раз для работы с каждым новым прибором».
ЧТО ВЫ МОЖЕТЕ СКАЗАТЬ O НОВОЙ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОЙ ИС?
Барт Муймэн-Бек, технологический директор: «Моя группа разработала большую интегральную схему (БИС), входящую в состав электронной начинки осциллографов серии Tektronix MSO5. Работа над конструкцией схемы началась почти четыре года назад. Схема получила название - ТЕК049.
По сути, она представляет собой осциллограф на одном кристалле. Данная ИС содержит все узлы, необходимые осциллографу - АЦП, цифровой сигнальный процессор, процессор растрового изображения, блок формирования изображения, - так что её смело можно назвать сердцем проекта.
Эта микросхема содержит 400 миллионов транзисторов. Такого в компанииTektronix ешё никто не делал, и мы не могли обойтись без посторонней помощи. Поэтому было решено обратиться за помощью к партнёрам и компаниям-подрядчикам.
Управлять этой работой было весьма не просто. Были использовали ресурсы всей планеты и специалисты работали по 24 часа в сутки и, подчас, без выходных. Для разработки этого изделия была максимально задействована вся имеющаяся инфрастуктура. Старшие руководители заключали контракты, взаимодействуя с партнёрами и поставщиками на верхнем уровне. Затем инженеры непосредственно работали с нашими партнерами, и каждый вносил свой вклад на всех уровнях.
Микросхема ТЕК049 является революционной во многих аспектах. Самой сложной и интересной частью работы была разработка прецизионных узлов кристалла. Этот АЦП действительно уникален. Такого никто и никогда не делал. Было интегрировано в кристалл ядро сигнального процессора. Алгоритмы обработки сигнала тоже были уникальны. Мы смогли привлечь лучшие таланты, потому что, когда было объявлено об этой разработке, специалисты из всех уголков планеты пожелали принять участие в этом проекте. Благодаря этим людям и нашим компаниям-партнёрам, удалось создать самую совершентную ИС».
