dataTec Applikationsbericht | Oszilloskope, Frust als Trigger

Applikationsschrift Oszilloskope :: Frust als Trigger

Ein Ingenieur, der mit seinem Oszilloskop arbeitet, ist normalerweise darauf konzentriert, Probleme zu lösen und Produkte zu verbessern. im Grunde macht ein Oszilloskopentwickler auch nichts anderes. Wenn ihn jedoch an seinem Messinstrument etwas stört, so hat er eher die Möglichkeit, etwas daran zu ändern.

Vor mehr als zehn Jahren sollte der amerikanische Mitautor dieses Textes, ein Oszilloskop-Entwickler bei Agilent, einen neuen, ausgefeilten Triggerchip für ein Oszilloskop entwickeln, im Laborjargon liebevoll »Spezialtrigger« genannt. Doch noch bevor das Projekt richtig losging, kam ihm eine bemerkenswert einfache Idee für einen völlig neuartigen Ansatz der Triggerung, der die Art, wie Oszilloskope benutzt werden, grundlegend verändern sollte.

Im Rahmen seiner Recherche für sein Trigger-ASIC besuchte er Kunden.
Er wollte verstehen, wie sie mit ihren Oszilloskopen umgingen, was sie daran gut fanden, was sie daran störte. Wenig verwunderlich war, dass Entwicklungsingenieure von Agilent selbst genau wussten, wie sie die einzelnen Triggerfunktionen ihres Oszilloskops einzusetzen haben.

Draußen beim Anwender sieht das anders aus: Die Kunden wollen keinen großen Gedanken an die Triggerung verschwenden. Sie schalten einfach irgendeinen Triggermodus ein und drehen so lang an den Knöpfen, bis das Bild steht. Sie haben einfach keine Zeit, lange darüber nachzudenken, was der Trigger eigentlich genau machen soll.

Der erste Kunde wollte eine bestimmte Taktflanke erfassen und hatte Probleme, den passenden Trigger dafür einzustellen. Sein Wunsch war deutlich: einfach auf den entsprechenden Punkt der Messkurve zeigen und das bekommen, was er sehen will. Der nächste Kunde entdeckte die Messkurve eines fehlerhaften Signals auf dem Schirm seines Oszilloskops.

Er hatte das Gerät auf »unendliche Nachleuchtdauer« gestellt, und nun zeigte es ihm, dass während seiner Abwesenheit ein fehlerhaftes Signal aufgetreten war. Um dessen Ursache herauszubekommen, wollte er diese Kurve einzeln ansehen und sie mit den Messkurven der anderen Kanäle vergleichen.

Der Ingenieur hatte tagelang Single-Shot-Messungen durchgeführt, mit denen er den selten auftretenden Glitch zu fassen bekommen wollte. Immer und immer wieder drückte er den Knopf »Single-Shot« und kam damit dem Problem doch nicht auf die Spur. Als der Autor sah, wie der Kunde mühevoll immer und immer wieder den Schalter malträtierte, wurde ihm klar, dass es keine zielführende Methode war, eine Million Mal auf einen Knopf zu drücken, um einen Glitch zu finden, der nur einmal in einer Million Fälle auftritt. Und er erkannte, dass er beiden Kunden mit bereits vorhandener Oszilloskoptechnik von Agilent helfen konnte, ganz ohne den »Spezialtrigger«, dessen Entwicklung sich noch im Frühstadium befand.

Bei der bereits vorhandenen Technik handelt es sich um Maskentrigger - das Oszilloskop kann Aufzeichnungen mittels Maskentechnik bewerten und diese Funktion dazu benutzen, um für den Anwender den Auslöseknopf zu drücken. Maskentests zeigen alle Messkurven, die entweder innerhalb der gesteckten Grenzen bleiben oder sie verletzen. Die Idee war, die Kurven zu ignorieren, welche die Grenzen verletzen, und nur die anzuzeigen, die innerhalb der Maske bleiben. Dieser Vorgang könnte intern ablaufen und den Ablauf automatisieren, den der Anwender bisher manuell zu erledigen hatte...

Erschienen: Design & Elektronik | Juni 2014
Autor: Markus Stocklas / Scott Genther von Keysight (vormals Agilents elektronische Messtechnik)