En configuraciones de medida inferiores a 10 mV/div, los osciloscopios normalmente reducen el ancho de banda de medida para que el ruido de traza se mantenga tan bajo como sea posible. El R&S®RTO es diferente: Ofrece el ancho de banda completo incluso en las configuraciones más sensibles y digitaliza la señal con un convertidor A/D con más de 7 bits efectivos (ENOB).
Los dispositivos móviles cada vez son más pequeños y ofrecen más funciones, a pesar de ello, los usuarios esperan que tengan una batería de larga duración. La optimización del consumo energético es uno de los aspectos más desafiantes en el diseño de estos dispositivos. La tensión de alimentación debe mantenerse lo más baja posible para poder minimizar el consumo energético cuando se transmiten datos a alta velocidad. Se utilizan señales de margen azimutal bajo de acuerdo con el estándar de señalización diferencial de baja tensión (LVDS). Las señales con una baja amplitud también son comunes en los circuitos analógicos o de señales mixtas, como en los convertidores digital-analógico y amplificadores, los cuales utilizan tensiones muy bajas por los motivos anteriormente citados. Los osciloscopios convencionales no pueden mostrar todo el ancho de banda de dichas señales en una alta sensibilidad vertical. Resulta muy complicado o imposible medir las señales con una alta fidelidad: un problema que el R&S®RTO ahora ayuda a solucionar (consulte el gráfico 1).
Las sondas activas utilizadas para medir señales de alta frecuencia normalmente cuentan con una tasa de división de la tensión de 10 : 1, lo cual reduce la amplitud de la señal en señales que ya son pequeñas en una décima parte de la fuente. Cuando se mide una señal LVDS con un margen azimutal de tensión de 350 mV, solo llegan 35 mV a la entrada del osciloscopio. La escala vertical se debe fijar en 40 mV/div o en 4 mV/div para poder mostrar de forma óptima esta señal (consulte el gráfico 2). Los osciloscopios R&S®RTO pueden operar hasta la sensibilidad 1 mV/div al completo con amplificadores de entrada activados y así logran aprovechar todo el rango dinámico del convertidor analógico-digital. Otros osciloscopios utilizan software para simplemente dispersar la amplitud de señal en pantalla y, por tanto, solo utilizan una pequeña parte del rango del convertidor analógico-digital. Además, el ruido interno del osciloscopio R&S®RTO es tan bajo que no requiere más reducción mediante una disminución del ancho de banda de entrada. Se puede utilizar todo el ancho de banda para una medida precisa en todos los rangos de sensibilidad.
Una medida de la precisión real de la digitalización de señal es el número de bits efectivos (ENOB) del convertidor analógico-digital. Las amplitudes de señal pequeñas de buses digitales de alta velocidad plantean requisitos más exigentes en relación con el rango dinámico. A menudo, se utilizan convertidores analógico-digital de 8 bits en osciloscopios digitales de alto ancho de banda. Estos convertidores consisten en múltiples convertidores de baja velocidad con intercalado temporal conectados. Sin embargo, cuanto mayor es el número de convertidores combinados, más aumentan los errores que surgen debido al hecho de que el comportamiento individual de los convertidores no es uniforme. Los osciloscopios R&S®RTO no cuentan con dichas limitaciones. El convertidor de 10 Gmuestras/s en el R&S®RTO se ha implementado mediante una arquitectura de núcleo único, por ejemplo, un único núcleo convierte la señal analógica muestreada en una palabra digital de 8 bits. La arquitectura de núcleo único minimiza la distorsión de la señal y logra más de siete bits efectivos (consulte el gráfico 3). La precisión de la representación de la señal de medida también depende del ancho de banda del osciloscopio en relación con la frecuencia de señal y al ruido interno del terminal. Por este motivo se han implementado constantemente requisitos de diseño exigentes en el desarrollo de los osciloscopios R&S®RTO. El esfuerzo ha valido la pena: El ruido interno de los osciloscopios es el menor de los instrumentos de este tipo, para obtener resultados estables y precisos incluso en las configuraciones más sensibles (consulte el gráfico 4).
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