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00:00:02,870 --> 00:00:09,109
Bienvenidos a la serie de seminarios virtuales de Keysight centrados en los fundamentos de la instrumentación de medida en radiofrecuencia.

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00:00:09,789 --> 00:00:14,289
El seminario de hoy se titula Fundamentos de Osciloscopios Digitales.

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00:00:15,269 --> 00:00:17,190
Permítanme presentarles al ponente de hoy.

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00:00:17,809 --> 00:00:24,589
Benjamín García es ingeniero de soluciones digitales en la organización de ventas de Keysight Technologies situada en España para MAI.

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00:00:25,230 --> 00:00:31,989
Ha desempeñado diversas responsabilidades en Keysight desde el año 2000, desarrollando un profundo conocimiento en diferentes soluciones de Keysight.

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00:00:32,609 --> 00:00:42,950
Y yo soy Adolfo del Solar, ingeniero de soluciones de RF en Keysight, y como Benjamín estoy ubicado en España, y nos encargamos de servicios pre-venta y post-venta en las soluciones de Keysight.

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00:00:43,490 --> 00:00:54,329
Durante la presentación puede hacernos llegar preguntas mediante la ventana Q&A en la parte superior derecha. Intentaremos responderlas en vivo, pero si nos quedamos sin tiempo, les responderemos por correo electrónico.

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00:00:54,329 --> 00:01:04,109
La grabación del evento estará disponible para su visualización después de finalizar el evento y puede acceder a ella utilizando el mismo enlace que utilizó para conectarse al evento.

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00:01:04,930 --> 00:01:13,849
Por favor, complete nuestra encuesta de satisfacción, valoramos su opinión y nos ayudará a dar un mejor servicio y podrá aprovechar para solicitar que le contactemos.

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00:01:14,629 --> 00:01:21,670
También recomendamos a los oyentes de la grabación que completen la encuesta y que aprovechen las herramientas interactivas incluidos los enlaces de interés.

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00:01:21,670 --> 00:01:24,370
Y ahora, les dejo con la presentación.

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00:01:24,790 --> 00:01:34,390
Buenos días y bienvenidos a un nuevo seminario de Fundamentos de Medida de X-Eye Technologies.

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00:01:35,090 --> 00:01:42,170
Me llamo Benjamín García y soy ingeniero de soluciones digitales de X-Eye Technologies en España y seré su ponente en el día de hoy.

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00:01:44,900 --> 00:01:50,760
Durante la presentación de este seminario navegaremos por los fundamentos de funcionamiento de los osciloscopios digitales modernos,

15
00:01:51,379 --> 00:01:56,219
con la idea de conocer sus características, capacidades y principales especificaciones,

16
00:01:56,219 --> 00:02:02,980
de forma que podamos seleccionar la solución más adecuada y adaptada a nuestras necesidades y proyectos.

17
00:02:04,280 --> 00:02:07,159
Empezaremos viendo qué es un osciloscopio digital.

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00:02:08,020 --> 00:02:11,319
Los osciloscopios digitales no son herramientas de vendida nuevas,

19
00:02:11,979 --> 00:02:16,060
pero muchas de sus capacidades y características han ido evolucionando en los últimos años

20
00:02:16,060 --> 00:02:21,599
y recordar su funcionamiento nos ayudará cuando tenemos que tomar la decisión

21
00:02:21,599 --> 00:02:27,000
de elegir o comprar un nuevo osciloscopio para tener medidas fiables en nuestros proyectos.

22
00:02:28,639 --> 00:02:34,439
Veremos lo que quizás son las cuatro especificaciones clave cuando seleccionamos un osciloscopio.

23
00:02:34,900 --> 00:02:40,840
El ancho de banda, la velocidad de muestreo, la resolución vertical y la memoria de adquisición.

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00:02:41,759 --> 00:02:48,099
La relación que existe entre estas especificaciones y muchas otras especificaciones que se derivan de estas

25
00:02:48,099 --> 00:02:53,900
y que pueden llegar a ser tan importantes o más para nuestra medida, para nuestro diseño,

26
00:02:53,900 --> 00:03:00,800
como puede ser por ejemplo la respuesta en frecuencia o el número efectivo de bits o la tasa de actualización de nuestro osciloscopio.

27
00:03:02,360 --> 00:03:06,900
Finalmente, veremos algunas de las capacidades de disparo de los osciloscopios digitales actuales,

28
00:03:08,060 --> 00:03:11,120
así como características de las sondas de osciloscopio.

29
00:03:11,900 --> 00:03:16,939
Ambas partes, el disparo y las sondas, son críticas en muchos proyectos

30
00:03:16,939 --> 00:03:23,800
y determinan con qué capacidad somos capaces de capturar la forma de onda en el momento que deseamos

31
00:03:23,800 --> 00:03:26,280
y con las características que deseamos.

32
00:03:29,539 --> 00:03:32,219
Empecemos con la primera parte de nuestro seminario.

33
00:03:32,759 --> 00:03:34,939
¿Qué es un osciloscopio digital?

34
00:03:35,680 --> 00:03:41,659
¿Por qué necesitamos osciloscopios digitales en el mercado actual, con los retos del mercado actual?

35
00:03:43,659 --> 00:03:48,219
Si pensamos en nuestros proyectos actuales, el mundo va cada vez más rápido

36
00:03:48,219 --> 00:03:52,280
y nuestros retos en la toma de decisiones crecen de forma exponencial.

37
00:03:53,240 --> 00:04:01,360
Nuestros diseños utilizan cada vez componentes más pequeños, con niveles de integración mayores, con una mayor complejidad.

38
00:04:02,060 --> 00:04:08,120
Todo ello se traduce inmediatamente en una mayor complejidad a la hora de hacer pruebas, a la hora de hacer medidas.

39
00:04:09,159 --> 00:04:18,199
No sólo nuestros proyectos son más complejos, sino que la tendencia del mercado hace también que todos nuestros proyectos sean más cortos

40
00:04:18,199 --> 00:04:24,160
en el tiempo. Nos encontramos con la necesidad de tomar decisiones en plazos menores y requerimos

41
00:04:24,160 --> 00:04:30,259
de herramientas que nos faciliten esta toma de decisiones. ¿Cuáles son nuestras principales

42
00:04:30,259 --> 00:04:36,220
necesidades? Cumplir con los plazos y a ser posibles ser los primeros de disponer de la

43
00:04:36,220 --> 00:04:43,259
solución en el mercado. Además, esta solución debe ofrecer todas las posibilidades que el mercado

44
00:04:43,259 --> 00:04:49,480
nos demanda para ser lo más competitiva posible, lo que implica muchas veces enfrentarnos a nuevas

45
00:04:49,480 --> 00:04:55,860
tecnologías, a tecnologías modernas. Debemos ser capaces rápidamente de tomar decisiones basadas

46
00:04:55,860 --> 00:05:01,839
en las medidas precisas y visualizar las señales que realmente importan en nuestros diseños y que

47
00:05:01,839 --> 00:05:09,439
nos permiten tomar estas decisiones. En el caso de una incidencia necesitamos disponer de herramientas

48
00:05:09,439 --> 00:05:15,439
que nos permitan depurar nuestros proyectos, capturar y visualizar situaciones complejas

49
00:05:15,439 --> 00:05:19,959
que nos permitan realizar informes y tomar las decisiones oportunas.

50
00:05:20,680 --> 00:05:25,319
Y todo ello sin olvidar que tenemos unos presupuestos muy limitados.

51
00:05:28,279 --> 00:05:35,699
Es en este contexto de continuos retos, de retos crecientes, de toma de decisiones en nuevas tecnologías,

52
00:05:35,699 --> 00:05:42,240
de decisiones rápidas, de medidas nuevas donde Keysight Technologies presenta soluciones

53
00:05:42,240 --> 00:05:44,959
a lo largo de todo el ciclo de diseño.

54
00:05:45,620 --> 00:05:51,459
Las soluciones de Keysight Technologies comprenden desde el hardware, que trataremos por ejemplo

55
00:05:51,459 --> 00:05:58,240
en el día de hoy con los osciloscopios digitales, buscando el hardware más adecuado a las necesidades

56
00:05:58,240 --> 00:06:04,579
que tenemos en cada instante, pasando por el software y o herramientas de control para facilitar

57
00:06:04,579 --> 00:06:13,199
la visualización, el informe, en definitiva, esa toma de decisiones. Finalmente, todo ello se complementa

58
00:06:13,199 --> 00:06:19,720
con las personas que ayudarán tanto en la formación, en el soporte, en la puesta en marcha, en el soporte

59
00:06:19,720 --> 00:06:28,680
postventa o todo aquello que sea necesario para cumplir con nuestros plazos. Y en este mundo de retos

60
00:06:28,680 --> 00:06:36,459
crecientes donde el osciloscopio digital nos presenta una herramienta sumamente útil para

61
00:06:36,459 --> 00:06:44,500
la toma de decisiones. El osciloscopio digital es una herramienta que nos puede ayudar desde

62
00:06:44,500 --> 00:06:49,500
la típica captura de señales de baja velocidad hasta la depuración y el análisis de los

63
00:06:49,500 --> 00:06:54,519
problemas más complejos tanto de integridad de señal como de integridad de potencia que

64
00:06:54,519 --> 00:07:02,540
podamos tener en nuestros diseños, con distintos perfiles, soluciones, tipos de ancho de banda,

65
00:07:03,160 --> 00:07:08,540
formas que podamos necesitar según el diseño en el que estemos trabajando.

66
00:07:09,540 --> 00:07:17,459
El osciloscopio digital es una herramienta viable para visualización, captura y análisis

67
00:07:17,459 --> 00:07:23,759
de las formas de onda, desde anchos de banda sumamente sencillos hasta los más avanzados

68
00:07:23,759 --> 00:07:34,259
Y podemos pensar que en algunas aplicaciones actuales, como son, por ejemplo, las comunicaciones de gran ancho de banda, pueden ser la única solución viable para esta toma de decisiones.

69
00:07:34,259 --> 00:07:54,259
Y visto todos estos retos de mercado en los que nos encontramos y la necesidad de disponer de herramientas como los osciloscopios para poder tomar estas decisiones, veamos finalmente qué es un osciloscopio o un osciloscopio digital.

70
00:07:54,259 --> 00:08:05,220
Los osciloscopios digitales son herramientas de medida electrónica que nos permiten visualizar las señales en un sistema de dos dimensiones.

71
00:08:06,040 --> 00:08:20,000
Normalmente el eje vertical en estas dos dimensiones suele ser la amplitud de nuestra señal, voltaje principalmente, pero puede ser también corriente o potencia dependiendo de la señal que queramos visualizar.

72
00:08:20,000 --> 00:08:47,000
Y el eje horizontal suele ser el tiempo. Es decir, los osciloscopios son herramientas que nos permiten visualizar las formas de onda, caracterizar su variación con respecto a un instante temporal, instante disparo como veremos, y por consiguiente tomar decisiones en cuanto al correcto o no comportamiento de la señal en nuestro diseño y por consiguiente de nuestro diseño.

73
00:08:47,000 --> 00:09:04,460
En el diagrama presente en esta transparencia tenemos el diagrama de bloque simplificado del osciloscopio digital actual, en el que podemos ver los principales criterios de selección en la compra de un osciloscopio y que ya mencionamos anteriormente.

74
00:09:04,460 --> 00:09:20,860
La señal a la entrada es digitalizada en un instante de tiempo y almacenada en una memoria para su posterior visualización o posprocesado. Normalmente, como hemos dicho, este posprocesado suele ser su visualización en una pantalla.

75
00:09:21,940 --> 00:09:27,860
¿Cuánta cantidad de señal y con cuánta precisión vamos a capturar y almacenar la señal?

76
00:09:28,080 --> 00:09:33,379
Dependen principalmente del ancho de banda analógico de nuestro sistema,

77
00:09:34,379 --> 00:09:37,259
bien del osciloscopio, bien del osciloscopio más la sonda,

78
00:09:37,919 --> 00:09:41,759
de las características de nuestro conversor analógico digital,

79
00:09:42,399 --> 00:09:47,820
principalmente su velocidad de muestreo, frecuencia de muestreo y su resolución,

80
00:09:47,820 --> 00:09:54,379
así como de la cantidad de memoria o cantidad de tiempo disponible para almacenar las muestras

81
00:09:54,379 --> 00:10:01,750
que después utilizaremos para reconstruir o posprocesar nuestra señal capturada.

82
00:10:02,230 --> 00:10:08,669
A lo largo de este seminario veremos estos conceptos y cómo afectan a la precisión de la señal reconstruida.

83
00:10:10,970 --> 00:10:14,629
Empecemos con la primera de las especificaciones o criterio mencionado.

84
00:10:14,870 --> 00:10:18,509
El ancho de banda analógico o ancho de banda de nuestro osciloscopio

85
00:10:18,509 --> 00:10:27,289
y algunas de sus características relacionadas que pueden ser sumamente importantes a la hora de decidirnos por uno u otro osciloscopio.

86
00:10:30,159 --> 00:10:36,240
Quizás el ancho de banda es la primera especificación que evaluamos cuando vamos a seleccionar un osciloscopio.

87
00:10:36,899 --> 00:10:46,399
El ancho de banda afecta a qué señales podemos capturar, es decir, a la máxima componente espectral de la señal que podemos capturar.

88
00:10:46,399 --> 00:10:51,840
pero también es la principal especificación que determina el coste de un osciloscopio.

89
00:10:52,840 --> 00:10:59,299
Los osciloscopios digitales modernos pueden ir desde ancho de banda de pocos megahercios hasta cientos de gigahercios

90
00:10:59,299 --> 00:11:03,220
con costes de unos centenares de euros a millones de euros.

91
00:11:03,899 --> 00:11:08,580
En el ejemplo en pantalla, por ejemplo, tenemos un osciloscopio de 100 megahercios de ancho de banda

92
00:11:08,580 --> 00:11:11,759
que tiene una velocidad de muestra de 5 gigamuestras por segundo.

93
00:11:12,720 --> 00:11:16,759
Veremos posteriormente un poquito en detalle estas especificaciones.

94
00:11:17,799 --> 00:11:26,360
El ancho de banda de un osciloscopio está íntimamente relacionado con el tiempo o con la rapidez de los pulsos que podemos capturar,

95
00:11:26,980 --> 00:11:33,519
los tiempos de subida y bajada de dichas señales y la precisión con la que medimos estos tiempos de subida y bajada.

96
00:11:34,799 --> 00:11:41,000
El ancho de banda de un osciloscopio nos determina la señal más rápida que podemos capturar con precisión.

97
00:11:41,000 --> 00:11:49,139
Dependiendo del osciloscopio, señales más rápidas con componentes espectrales superiores al ancho de banda del osciloscopio

98
00:11:49,139 --> 00:11:55,299
no serán capturadas o en el caso de ser capturadas, serán capturadas de forma imprecisa

99
00:11:55,299 --> 00:12:05,559
Por consiguiente, el ancho de banda de un osciloscopio nos determina cuán rápido un flanco puede ser

100
00:12:05,559 --> 00:12:10,240
cuán estrecho un pulso puede ser o qué máxima frecuencia puede tener nuestra señal

101
00:12:10,240 --> 00:12:14,899
para que nuestro osciloscopio sea capaz de reconstruirla con precisión.

102
00:12:16,220 --> 00:12:22,740
El ancho de banda de un osciloscopio digital es el punto en el cual su respuesta en frecuencia cae 3 dB,

103
00:12:23,259 --> 00:12:25,600
como se puede ver en la transparencia que tenemos en pantalla.

104
00:12:29,649 --> 00:12:34,490
Es decir, el ancho de banda de un osciloscopio digital está definido como la frecuencia

105
00:12:34,490 --> 00:12:39,710
en la cual una onda sinusoidal es atenuada 3 dB en potencia,

106
00:12:39,710 --> 00:12:45,049
o lo que es lo mismo, aproximadamente un 30% en amplitud.

107
00:12:46,350 --> 00:12:52,149
Para un osciloscopio de 1 GHz de ancho de banda, si miramos una sinusoide de 1 GHz de frecuencia,

108
00:12:52,850 --> 00:13:00,049
la amplitud con la que presentaríamos la señal es aproximadamente el 70% de la amplitud real de la señal capturada.

109
00:13:01,070 --> 00:13:07,990
Es de aquí la importancia de tener un ancho de banda suficiente para presentar fielmente las señales capturadas

110
00:13:07,990 --> 00:13:18,210
O visto de otra forma, el ancho de banda de un osciloscopio nos afecta directamente a la precisión en tiempo y en amplitud de las señales que capturamos.

111
00:13:19,269 --> 00:13:24,750
Los osciloscopios digitales modernos presentan una gran variedad de respuestas en frecuencia.

112
00:13:25,850 --> 00:13:32,649
En el ejemplo de la transparencia tenemos dos tipos de respuesta en frecuencia típicos de los osciloscopios digitales modernos.

113
00:13:32,649 --> 00:13:40,169
Por un lado, tenemos en rojo lo que es nuestra respuesta gaussiana.

114
00:13:41,269 --> 00:13:47,830
Esta respuesta gaussiana es típica de los sistemas analógicos tradicionales, de los osciloscopios analógicos antiguos

115
00:13:47,830 --> 00:13:54,649
o en el caso actual de osciloscopios modernos, osciloscopios digitales de un gigaherzio o menos ancho de banda.

116
00:13:54,649 --> 00:14:02,929
En verde se encuentra la respuesta plana máxima, también llamada brick wall.

117
00:14:04,929 --> 00:14:14,889
Esta es una respuesta típica de osciloscopios de gran ancho de banda, con anchos de banda superiores a esos 1 GHz que mencionaba anteriormente.

118
00:14:14,889 --> 00:14:25,169
Pero dependiendo de las necesidades de nuestras señales a capturar, de nuestro sistema, puede ser que necesitemos respuestas en frecuencia distintas.

119
00:14:25,350 --> 00:14:29,730
Por ejemplo, respuesta Bessel-Thomson en comunicaciones ópticas.

120
00:14:30,809 --> 00:14:40,110
En la transparencia podemos ver también la captura de una respuesta frecuencial de un osciloscopio de 1 GHz.

121
00:14:40,110 --> 00:14:49,269
Es lo que tenemos aquí. En ella podemos ver cómo cae la amplitud con la frecuencia.

122
00:14:50,590 --> 00:15:08,409
Cada respuesta en frecuencia presenta sus ventajas y compromisos, pero es importante recordar que si el contenido frecuencial de nuestra señal a medir es significantemente inferior al ancho de banda de nuestro osciloscopio, la respuesta en frecuencia no nos importará mucho.

123
00:15:08,409 --> 00:15:18,009
La respuesta en frecuencia tomará una mayor importancia cuanto más nos acerquemos en el contenido espectral de nuestras señales a medir

124
00:15:18,009 --> 00:15:22,769
en la rapidez de dichas señales al ancho de banda de nuestro osciloscopio

125
00:15:22,769 --> 00:15:29,149
y nos afectará de una manera importante en la frecuencia de muestreo en nuestro osciloscopio

126
00:15:29,149 --> 00:15:34,529
para reconstruir las señales fielmente y de forma precisa.

127
00:15:35,450 --> 00:15:37,149
Veremos esto un poquito más adelante.

128
00:15:37,149 --> 00:15:54,029
Lo que ahora nos importa es que el ancho de banda de nuestros osciloscopios o de nuestro osciloscopio digital nos afectará a la precisión en tiempo y en amplitud de la señal capturada o digitalizada.

129
00:15:54,029 --> 00:16:02,309
normalmente podemos causar o lo que causaremos es que miraremos o capturaremos tiempos más lentos

130
00:16:02,309 --> 00:16:10,789
y amplitudes menores si nuestra señal tiene componentes espectrales próximas al ancho de banda de nuestro osciloscopio

131
00:16:10,789 --> 00:16:17,889
el ancho de banda de un osciloscopio está determinado normalmente por los componentes de su frontal de entrada

132
00:16:17,889 --> 00:16:21,450
o sus componentes de entrada que conforman todo el osciloscopio

133
00:16:21,450 --> 00:16:36,470
Estos pueden ser los atenuadores para adaptar el nivel de señal al nivel del conversor analógico digital, el propio sistema de adquisición o si estamos utilizando sondas externas, estas nos pueden también limitar el ancho de banda completo de nuestro sistema.

134
00:16:36,470 --> 00:16:57,639
En el ejemplo que tenemos aquí en esta transparencia podemos ver que dependiendo del ancho de banda de nuestro sistema capturamos más o menos componentes espectrales y por tanto el resultado, la señal que representamos finalmente será más o menos precisa.

135
00:16:57,639 --> 00:17:16,539
Esto, mencionado antes de la transparencia anterior, lo podemos ver con más detalle o de una forma numérica en el libro de Howard Johnson, Diseños de alta velocidad, un manual de magia negra, del cual en esta transparencia tenemos un pequeño resumen.

136
00:17:16,539 --> 00:17:26,960
Howard Johnson vio que para señales digitales, para su correcta y precisa reconstrucción, era necesario tener en cuenta el ancho de banda del osciloscopio.

137
00:17:27,859 --> 00:17:44,759
En señales digitales, el ancho de banda de nuestra señal, en este caso y lo como pone en la transparencia FNI, puede ser calculado a través del tiempo de subida o tiempo de bajada de nuestra señal, con las fórmulas que vemos en pantalla.

138
00:17:45,519 --> 00:17:52,599
En otros tipos de señales o diseños, el ancho de banda requerido ya no es bien impuesto por el tipo de señal que vamos a medir.

139
00:17:53,500 --> 00:18:00,880
Pues bien, dado el ancho de banda de nuestra señal, SFNI, y dada la precisión con la que queremos medir dicha señal,

140
00:18:01,440 --> 00:18:04,940
precisión en tiempo y en amplitud como hemos visto en la transparencia anterior,

141
00:18:04,940 --> 00:18:14,680
y dada la respuesta en frecuencia de nuestro osciloscopio, tenemos que para distintas precisiones necesitaremos distintos anchos de banda.

142
00:18:14,759 --> 00:18:43,700
Todo ello lo podemos ver en esta tabla. Por ejemplo, si queremos capturar señales y medir sus amplitudes y tiempos con precisiones mejores del 3%, necesitaremos un osciloscopio con un ancho de banda aproximadamente del doble en el caso de que nuestra respuesta sea gaussiana o de 1,5 veces o 1,4 veces en el caso de que nuestra respuesta sea maximum flat o maximally flat.

143
00:18:46,329 --> 00:18:49,410
Veamos lo mencionado en la transparencia anterior de otra forma.

144
00:18:50,410 --> 00:18:55,470
Imaginemos en nuestro caso que tenemos una señal con tiempos de subida de 500 pico segundos.

145
00:18:56,150 --> 00:19:01,789
O lo que es lo mismo, si los tiempos de subida son 500 pico segundos entre el 10 y el 90%,

146
00:19:01,789 --> 00:19:05,829
nuestra componente espectral máxima será de 1 GHz.

147
00:19:06,170 --> 00:19:09,769
Es decir, tenemos una señal contenida en 1 GHz de ancho de banda.

148
00:19:10,430 --> 00:19:17,230
Si queremos medir este tiempo de subida de esta señal o medir esta señal con una precisión de un 3%,

149
00:19:17,230 --> 00:19:24,890
el ancho de banda de nuestro osciloscopio debería ser aproximadamente 2 GHz si asumimos una respuesta gaussiana.

150
00:19:25,789 --> 00:19:27,250
Es lo que vemos en esta línea.

151
00:19:29,509 --> 00:19:37,210
Sin embargo, si nuestro diseño es capaz de tolerar márgenes superiores y errores en la medida que pueden llegar a ser hasta el 20%,

152
00:19:37,210 --> 00:19:42,529
por ciento, entonces podríamos utilizar un osciloscopio de menos ancho de banda, por ejemplo

153
00:19:42,529 --> 00:19:49,349
un osciloscopio de un gigaherzio de ancho de banda para medir la señal. Lógicamente un osciloscopio

154
00:19:49,349 --> 00:19:54,609
de un gigaherzio tendrá un coste muy inferior a un osciloscopio de dos gigaherzios de ancho de banda.

155
00:19:55,309 --> 00:20:00,190
Eso sí, con el osciloscopio de un gigaherzio de ancho de banda podríamos estar midiendo tiempos

156
00:20:00,190 --> 00:20:09,539
de subida de nuestra señal en tono a 600 pico segundos. Antes de saltar a la siguiente

157
00:20:09,539 --> 00:20:16,119
especificación, la velocidad de muestreo, tengamos en cuenta la importancia que tiene la respuesta en

158
00:20:16,119 --> 00:20:23,180
frecuencia de nuestro osciloscopio. Más adelante mencionaremos el teorema de Nyquist, utilizado

159
00:20:23,180 --> 00:20:29,700
para reconstruir la señal analógica a partir de las muestras digitales. En el caso de una respuesta

160
00:20:29,700 --> 00:20:34,779
en frecuencia ideal, como la que tenemos en esta transparencia, frecuencias superiores al ancho de

161
00:20:34,779 --> 00:20:41,299
banda del osciloscopio se ven completamente atenuadas y por consiguiente no son representadas

162
00:20:41,299 --> 00:20:47,140
en el osciloscopio. Es decir, si pensamos en el teorema de Nyquist que veremos posteriormente,

163
00:20:47,279 --> 00:20:52,759
si utilizamos una frecuencia de muestreo dos veces el ancho de banda del osciloscopio representado

164
00:20:52,759 --> 00:21:00,420
en esta transparencia por Fn, tendríamos una reconstrucción totalmente correcta de nuestra

165
00:21:00,420 --> 00:21:10,259
señal. Pero como hemos visto, nuestros osciloscopios digitales no presentan una respuesta frecuencial

166
00:21:10,259 --> 00:21:15,200
ideal, sino que tienen distintas respuestas en frecuencia dependiendo de las características

167
00:21:15,200 --> 00:21:20,940
del osciloscopio o de las características de la aplicación. En el caso en pantalla tenemos

168
00:21:20,940 --> 00:21:27,160
ahora una respuesta gaussiana. Si utilizamos una frecuencia de muestreo igual a dos veces

169
00:21:27,160 --> 00:21:34,079
el ancho de banda de nuestro osciloscopio, todas las componentes que aparecen en rojo

170
00:21:34,079 --> 00:21:40,740
en esta transparencia serán atenuadas en un valor próximo al de la señal que queremos

171
00:21:40,740 --> 00:21:50,430
reconstruir. Es decir, vamos a producir con estas componentes aliasing. Es decir, al reconstruir

172
00:21:50,430 --> 00:21:57,369
nuestra señal, todas las componentes en rojo producirán efectos sobre la señal cuya consecuencia

173
00:21:57,369 --> 00:22:03,750
será la errónea obtención o la errónea reconstrucción de la forma de onda que queremos

174
00:22:03,750 --> 00:22:11,130
observar. Este aspecto, la correcta y precisa representación de la señal que queremos capturar,

175
00:22:11,769 --> 00:22:16,630
la relación entre el ancho de banda y la velocidad de muestreo y el ancho de banda,

176
00:22:16,630 --> 00:22:23,069
las componentes espectrales de nuestra señal a capturar, es crítico a la hora de utilizar

177
00:22:23,069 --> 00:22:29,569
correctamente un osciloscopio digital. Normalmente el ancho de banda de un osciloscopio es algo

178
00:22:29,569 --> 00:22:35,390
fijo y es el usuario el que juega con la velocidad de muestreo en base al ancho de banda de la

179
00:22:35,390 --> 00:22:43,390
señal que quiere capturar para evitar estos efectos de aliasing. Osciloscopios de altas

180
00:22:43,390 --> 00:22:48,490
prestaciones nos permiten jugar también con el ancho de banda del osciloscopio y de esta

181
00:22:48,490 --> 00:22:57,000
forma evitar todos estos efectos indeseados. En el caso de osciloscopios de respuesta gaussiana,

182
00:22:57,500 --> 00:23:01,960
para minimizar el efecto que las componentes frecuenciales por encima del ancho de banda

183
00:23:01,960 --> 00:23:08,839
del osciloscopio puedan producir, los fabricantes de osciloscopios del mercado utilizamos frecuencias

184
00:23:08,839 --> 00:23:15,819
de muestreo entre 4 y 5 veces el ancho de banda de nuestro osciloscopio. Esto es algo que se puede

185
00:23:15,819 --> 00:23:21,960
ver en la transparencia. Podemos ver que utilizando una frecuencia de muestreo cuatro veces el ancho

186
00:23:21,960 --> 00:23:27,839
de banda de nuestros osciloscopios, las componentes espectrales que producirán aliasing están

187
00:23:27,839 --> 00:23:36,059
suficientemente atribuladas o pueden ser consideradas despreciables. En ocasiones se utilizan frecuencias

188
00:23:36,059 --> 00:23:41,480
incluso superiores a estos márgenes de cuatro o cinco veces. Por ejemplo, si recordamos la primera

189
00:23:41,480 --> 00:23:47,160
transparencia que puse en este apartado vimos un osciloscopio de 100 megahercios con 5 giga

190
00:23:47,160 --> 00:23:53,859
muestras por segundo. A efectos de precisión en la medida es normalmente suficiente con velocidades

191
00:23:53,859 --> 00:23:59,640
de cuatro o cinco veces el ancho de banda. Velocidad de muestreo muy superiores pueden

192
00:23:59,640 --> 00:24:05,160
implicarnos compromisos en el tiempo de captura dado que el tamaño de la memoria suele ser algo

193
00:24:05,160 --> 00:24:13,180
fijo, pero también y dependiendo de la aplicación pueden sernos muy útiles para optimizar nuestra

194
00:24:13,180 --> 00:24:22,170
captura, por ejemplo reduciendo el ruido. En el caso de osciloscopios con respuesta plana máxima

195
00:24:22,170 --> 00:24:28,329
brick wall, este tipo de respuestas se aproxima mucho más a la respuesta ideal vista antes o

196
00:24:28,329 --> 00:24:34,009
anteriormente. Las componentes frecuenciales por encima del ancho de banda son mucho más atenuadas,

197
00:24:34,009 --> 00:24:55,109
La caída es mucho más abrupta, pronunciada y teóricamente, velocidades de muestreo en torno a dos veces y media, como marcamos aquí, a dos veces y media, son más que suficientes para la reconstrucción correcta de la señal en nuestro display, en nuestro osciloscopio digital, sin producirse esos efectos de aliás.

198
00:24:55,109 --> 00:25:15,559
Antes de finalizar con este apartado de ancho de banda y sobre todo en aplicaciones de gran ancho de banda, en aplicaciones por ejemplo de 6 GHz o más, tenemos que tener en cuenta que tan importante es la respuesta en frecuencia de nuestro osciloscopio como sus características.

199
00:25:15,559 --> 00:25:31,920
Para una misma señal, con las mismas componentes espectrales, osciloscopios con el mismo ancho de manda y velocidad de muestreo pueden dar resultados muy distintos si la respuesta en frecuencia de los mismos no está correctamente corregida.

200
00:25:31,920 --> 00:25:49,640
La respuesta en frecuencia de un osciloscopio, tanto en módulo como en fase, actúa como un filtro para la señal de entrada y es importante que esta respuesta esté correctamente corregida si queremos obtener una correcta representación y unas correctas medidas.

201
00:25:49,640 --> 00:26:04,480
En el caso que vemos en esta transparencia podemos ver que la respuesta tanto en magnitud como en fase no están corregidas, con lo cual distorsionamos nuestra señal en la etapa de entrada y las medidas que obtendremos no serán las correctas.

202
00:26:05,319 --> 00:26:11,259
Buscaremos siempre respuestas en frecuencia lo más planas posibles en amplitud,

203
00:26:11,259 --> 00:26:19,759
lo más lineales posibles en fase y que la señal que vayamos a medir esté contenida en esta respuesta en frecuencia.

204
00:26:21,640 --> 00:26:28,380
En el caso de X-Sight, nuestros osciloscopios presentan en la etapa de entrada filtros de corrección,

205
00:26:29,359 --> 00:26:37,960
FPGAs que nos permiten corregir estos aspectos para obtener una fiel representación de la señal que queremos medir.

206
00:26:39,079 --> 00:26:50,640
Incluso en el caso de soluciones de gran ancho de banda, se ofrecen soluciones, sistemas de calibración que nos permiten corregir cualquier deriva de estos filtros.

207
00:26:51,059 --> 00:26:58,930
Veamos la siguiente especificación clave de los osciloscopios digitales modernos.

208
00:26:59,470 --> 00:27:01,089
La velocidad de muestreo.

209
00:27:01,170 --> 00:27:13,119
La velocidad de muestreo es la segunda especificación clave de los osciloscopios en la que normalmente nos fijamos a la hora de seleccionar la solución que mejor se adapta a nuestro proyecto.

210
00:27:13,720 --> 00:27:22,059
La velocidad o tasa de muestreo es la velocidad a la cual el osciloscopio mide la amplitud de la señal analógica a su entrada.

211
00:27:23,500 --> 00:27:27,619
¿Cuántas veces medimos la amplitud de esta señal en un segundo?

212
00:27:27,619 --> 00:27:33,859
Los osciloscopios digitales muestran la señal analógica a la entrada, midiendo la amplitud.

213
00:27:34,460 --> 00:27:42,299
Tasas de muestreo de una gigasample por segundo indica que medimos la amplitud mil millones de veces por segundo.

214
00:27:43,279 --> 00:27:49,680
De hecho, la señal que vemos después en la pantalla del osciloscopio no es una señal continua de por sí,

215
00:27:50,319 --> 00:27:55,400
sino millones o billones de muestras individuales conectadas para formar la señal capturada.

216
00:27:55,400 --> 00:28:02,319
Como vimos en el anterior apartado, la velocidad de muestreo tiene una íntima relación con el ancho de banda.

217
00:28:03,079 --> 00:28:13,519
Para poder capturar y representar señales de una determinada velocidad, de un determinado ancho de banda, de una determinada frecuencia máxima, necesitamos una mínima velocidad de muestreo.

218
00:28:14,920 --> 00:28:24,319
Concretamente, para poder capturar y visualizar las señales correctamente, la velocidad o tasa de muestreo de nuestro osciloscopio debe ser mayor a un determinado valor,

219
00:28:24,319 --> 00:28:30,500
Valor que normalmente está definido por Nyquist y por la respuesta en frecuencia vista anteriormente.

220
00:28:31,079 --> 00:28:39,299
Este valor suele estar entre 2,5 veces y 5 veces el ancho de banda de osciloscopio que hemos visto anteriormente.

221
00:28:39,839 --> 00:28:47,799
En la pantalla tenemos nuevamente el ejemplo de nuestro osciloscopio de 100 MHz de ancho de banda con 5 gigamuestras por segundo.

222
00:28:47,799 --> 00:29:00,640
Desde un punto de vista conceptual, la señal analógica a la entrada es muestreada de tal forma que para un determinado instante de tiempo

223
00:29:00,640 --> 00:29:08,680
tenemos un valor digital que depende de la resolución de nuestro conversor analógico digital, es decir, una palabra binaria de n bits.

224
00:29:09,579 --> 00:29:15,119
Estas muestras, estas palabras binarias de n bits, son almacenadas en la memoria profunda del osciloscopio

225
00:29:15,119 --> 00:29:23,240
y posteriormente presentadas en una pantalla en un display, y todo ello refirido a un instante temporal.

226
00:29:24,160 --> 00:29:27,619
Este instante temporal es el disparo, el evento de disparo.

227
00:29:28,599 --> 00:29:35,019
Las muestras suelen estar conectadas mediante algún tipo de interpolación para conseguir un aspecto más analógico.

228
00:29:35,019 --> 00:29:44,859
En el modo en tiempo real, este es el modo de muestreo más típico e intuitivo de los osciloscopios digitales,

229
00:29:45,720 --> 00:29:52,819
Todas las muestras son obtenidas referidas a este evento, a este instante temporal, el evento de disparo o condición de disparo.

230
00:29:53,779 --> 00:29:58,200
Esto es representado en la transparencia que tenemos en pantalla como un 1.

231
00:29:58,920 --> 00:30:03,940
Es decir, en el mismo instante temporal capturamos todas las muestras.

232
00:30:04,519 --> 00:30:07,880
Esta captura es síncrona con el reloj del muestreo.

233
00:30:08,079 --> 00:30:14,539
La señal de entrada va siendo muestreada y toda su captura se presenta en la pantalla cuando aparece la condición de disparo.

234
00:30:15,640 --> 00:30:20,940
Este tipo de muestreo es requerido para señales no repetitivas, donde existe una correspondencia

235
00:30:20,940 --> 00:30:25,279
evidente entre el instante de la captura, la muestra tomada y el evento de disparo.

236
00:30:26,440 --> 00:30:31,960
La resolución de las muestras o el tiempo entre las muestras, denominado intervalo de

237
00:30:31,960 --> 00:30:38,460
muestreo, corresponde al inverso de la velocidad de muestreo, como podemos ver en esta parte.

238
00:30:39,559 --> 00:30:44,819
Las principales ventajas de este tipo de muestreo es que podemos capturar toda la información

239
00:30:44,819 --> 00:30:52,200
de un solo disparo. Captura información completa de las señales incluso en señales no repetitivas

240
00:30:52,200 --> 00:31:01,160
con información pre y post disparo. Con una única captura somos capaces de reconstruir toda la forma

241
00:31:01,160 --> 00:31:08,980
de onda. Lógicamente el ancho de banda de la señal capturada dependerá de la velocidad de muestreo y

242
00:31:08,980 --> 00:31:15,119
el tamaño, el tiempo que capturamos de señal, dependerá de la memoria profunda disponible.

243
00:31:18,500 --> 00:31:23,519
Por supuesto, no es el objetivo de este seminario explicar el teorema de Nyquist, que ya hemos

244
00:31:23,519 --> 00:31:28,599
mencionado anteriormente, pero en el caso del muestro en tiempo real y siguiendo este

245
00:31:28,599 --> 00:31:34,700
teorema debemos siempre cumplir con el mismo si queremos reconstruir nuestra señal capturada.

246
00:31:35,599 --> 00:31:41,359
El teorema de Nyquist establece que para una señal limitada en frecuencia, contenida en

247
00:31:41,359 --> 00:31:49,599
un ancho de banda, con una frecuencia máxima Fmax, la velocidad de muestreo que tenemos

248
00:31:49,599 --> 00:31:56,400
que tener para poder reconstruir esta señal de una forma precisa y sin aliasing debe ser

249
00:31:56,400 --> 00:32:05,549
al menos superior en dos veces a esta frecuencia máxima. Esto es lo que tenemos en esta fórmula.

250
00:32:07,069 --> 00:32:12,230
Este detalle ya lo vimos cuando hablamos de la respuesta en frecuencia del ancho de banda

251
00:32:12,230 --> 00:32:18,190
de nuestros osciloscopios digitales y nos determinará la fidelidad de la señal reconstruida.

252
00:32:22,619 --> 00:32:28,019
Por otro lado, otro tipo de osciloscopios utilizan otro tipo de muestreo para obtener

253
00:32:28,019 --> 00:32:33,900
y capturar la señal. El muestreo de tiempo equivalente es bastante diferente del muestreo

254
00:32:33,900 --> 00:32:40,039
en tiempo real. En este caso, reconstruimos la señal a través de múltiples capturas,

255
00:32:40,740 --> 00:32:45,400
no en una única captura como en el caso de los osciloscopios digitales en tiempo real.

256
00:32:46,039 --> 00:32:49,940
desplazamos las muestras un tiempo controlado entre captura y captura

257
00:32:49,940 --> 00:32:54,299
y a través de múltiples capturas somos capaces de reconstruir nuestra señal.

258
00:32:55,140 --> 00:33:00,400
La señal por lo tanto es reconstruida no en una única captura sino en múltiples capturas.

259
00:33:01,119 --> 00:33:04,420
El ancho de banda del osciloscopio y la densidad de muestras que tenemos

260
00:33:04,420 --> 00:33:07,119
no está limitada por el conversor analógico digital.

261
00:33:08,400 --> 00:33:12,140
Concretamente, una de las ventajas de los osciloscopios de tiempo equivalente

262
00:33:12,140 --> 00:33:19,680
es la de utilizar conversores analógicos digitales más lentos y que por lo tanto pueden ser mucho más precisos,

263
00:33:20,039 --> 00:33:24,940
tener mayor resolución de bits, mayor resolución vertical y mayor resolución horizontal.

264
00:33:25,839 --> 00:33:33,460
Estos conversores analógicos digitales de mayor resolución y menor ancho de banda suelen ser también de menor coste,

265
00:33:33,460 --> 00:33:37,980
lo que hace que los osciloscopios de tiempo equivalente también suenan tener menor costes.

266
00:33:37,980 --> 00:33:48,579
Además, como el control de desplazamiento en el tiempo puede ser muy preciso, esta técnica nos permite también reconstruir la señal muy fielmente

267
00:33:48,579 --> 00:33:56,339
Las contrapartidas del tiempo equivalente son que, como hemos comentado, la señal se reconstruye en múltiples capturas

268
00:33:56,339 --> 00:34:03,579
Es decir, necesitamos que la señal sea repetitiva con el evento de disparo para poderla reconstruir correctamente

269
00:34:03,579 --> 00:34:09,380
no estando pensado este modo de funcionamiento para señales que varíen dinámicamente en el tiempo.

270
00:34:10,639 --> 00:34:16,539
Sí que para comunicaciones digitales de alta velocidad se puede utilizar un osciloscopio de tiempo equivalente

271
00:34:16,539 --> 00:34:18,820
para representar diagramas de ojos.

272
00:34:20,079 --> 00:34:24,800
Además, como hemos comentado, el control temporal es muy preciso

273
00:34:24,800 --> 00:34:30,880
y de esta forma podemos conseguir esa altísima resolución requerida o ese mínimo jitter

274
00:34:30,880 --> 00:34:35,599
en el caso de esas comunicaciones digitales de alta velocidad o diagramas de ojos.

275
00:34:36,199 --> 00:34:43,519
Pero para construir ese diagrama de ojos necesitaremos una señal síncrona con nuestra comunicación serie,

276
00:34:44,320 --> 00:34:52,360
normalmente la señal de reloj, bien proporcionada de forma física o bien recuperada con algún módulo de recuperación de la señal de reloj

277
00:34:52,360 --> 00:34:57,360
para poder superponer los distintos bits y poder hacer mediciones.

278
00:34:57,360 --> 00:35:10,059
En la transparencia que tenemos ahora en pantalla podemos ver cómo funciona un osciloscopio de tiempo equivalente en el tiempo para capturar una señal.

279
00:35:10,780 --> 00:35:17,920
En él podemos ver que a través de múltiples adquisiciones vamos pintando finalmente la forma de onda.

280
00:35:18,980 --> 00:35:28,380
Lógicamente para poder hacer esto con precisión la señal ha de ser repetitiva con la condición de disparo y el tiempo capturado.

281
00:35:28,380 --> 00:35:38,119
De hecho, a día de hoy, los osciloscopios de tiempo equivalente, por su coste y precisión, son la referencia en el mercado en comunicaciones digitales de alta velocidad.

282
00:35:39,039 --> 00:35:56,920
Entre sus ventajas ya mencionadas están su gran ancho de banda, con soluciones por encima de los 100 GHz, su bajo nivel de ruido, tanto en amplitud como en Jitter, y su altísima resolución vertical, además de poder combinar módulos eléctricos y ópticos en un mismo equipo.

283
00:35:56,920 --> 00:36:22,880
Por su parte, los osciloscopios en tiempo real, la captura en tiempo real, es idónea en depuración para capturar escenarios largos y dar a su versatilidad en múltiples aplicaciones que pueden ser de las comunicaciones digitales de alta velocidad mencionadas anteriormente a temas de potencia, integridad de señal, comunicaciones inalámbricas y muchas más.

284
00:36:22,880 --> 00:36:40,179
Además, con la salida al mercado del osciloscopio UXR de Kisei Technologies, nos encontramos con un osciloscopio en tiempo real, por fin, que puede ofrecernos las prestaciones de precisión en medida de un osciloscopio de tiempo equivalente.

285
00:36:40,179 --> 00:36:54,150
Por último, y antes de dejar este apartado, un aspecto que mencionar es cómo son las muestras presentadas finalmente en el display.

286
00:36:54,550 --> 00:36:57,789
Ya hemos hablado antes que estas muestras son conectadas.

287
00:36:58,530 --> 00:37:05,130
En el diagrama de bloques vimos que las muestras almacenadas en la memoria profunda son luego presentadas en la pantalla

288
00:37:05,130 --> 00:37:09,110
y que estas muestras normalmente para su representación se unen.

289
00:37:09,110 --> 00:37:24,349
La unión de las muestras se suele hacer mediante una interpolación, habitualmente seno de X partido por X, que permite la suavización de la forma de onda, dando una apariencia más analógica, además de la mejora de la resolución horizontal de las muestras.

290
00:37:24,710 --> 00:37:39,980
En pantalla tenemos el ejemplo del menú de adquisición de los osciloscopios de X-Eye Technologies, en el cual podemos seleccionar el tipo de interpolación seno de X partido de X que queremos o en su caso desactivarlo.

291
00:37:40,300 --> 00:37:55,539
Pasemos a ver la tercera especificación clave de los osciloscopios digitales modernos, la resolución vertical.

292
00:37:58,039 --> 00:38:01,500
Si seguimos pensando en el diagrama de bloques del osciloscopio que vimos al inicio,

293
00:38:02,679 --> 00:38:06,739
tras el canal analógico de entrada, que nos definía el ancho de banda de nuestro osciloscopio,

294
00:38:07,420 --> 00:38:12,320
teníamos un conversor analógico digital que estaba caracterizado por su velocidad de muestreo,

295
00:38:12,780 --> 00:38:17,460
que como podemos ver en la pantalla, nos define la resolución horizontal,

296
00:38:17,460 --> 00:38:21,199
y por una resolución vertical o número de bits.

297
00:38:22,219 --> 00:38:30,760
Dado un número de bits en concreto, nuestro conversor analógico digital presentará 2 a la n niveles de resolución vertical.

298
00:38:31,619 --> 00:38:40,820
Es decir, para una escala vertical en concreta, tendremos, según la resolución del conversor, 2 a la n niveles.

299
00:38:41,360 --> 00:38:45,900
En el caso de 8 bits, pues tendremos 256 niveles.

300
00:38:45,900 --> 00:38:51,099
En el caso de 10 bits tendremos 1024 niveles

301
00:38:51,099 --> 00:38:55,400
Claramente, más bits, mejor resolución

302
00:38:55,400 --> 00:38:58,360
¿Pero significa esto mayor precisión?

303
00:38:59,079 --> 00:39:00,699
Veamos esto un poquito más en detalle

304
00:39:00,699 --> 00:39:07,619
Los osciloscopios digitales modernos presentan a su entrada distintas escalas de tensión

305
00:39:07,619 --> 00:39:11,860
dentro de un rango para adaptar el nivel de la señal analógica de la entrada

306
00:39:11,860 --> 00:39:14,760
al nivel del conversor analógico digital

307
00:39:14,760 --> 00:39:21,619
Estas escalas de tensión, estos voltios por división o escala vertical que es como se conoce

308
00:39:21,619 --> 00:39:26,619
dependen del osciloscopio en concreto, de cómo está diseñada su etapa de entrada

309
00:39:26,619 --> 00:39:33,199
Los osciloscopios digitales modernos pueden presentar distintas escalas verticales

310
00:39:33,199 --> 00:39:38,039
que pueden variar desde los milivoltios por división hasta los voltios por división

311
00:39:38,039 --> 00:39:42,360
Incluso pueden presentar distintas impedancias de entrada

312
00:39:42,360 --> 00:39:47,159
típicamente un mega ohmio o alta impedancia y o 50 ohmios

313
00:39:47,159 --> 00:39:52,519
y distintas escalas voltios por división según su impedancia de entrada

314
00:39:52,519 --> 00:40:00,630
Además, los osciloscopios digitales suelen presentar las señales en un display con 8 divisiones verticales

315
00:40:00,630 --> 00:40:06,590
que conforman el rango de entrada a escala completa para una determinada escala vertical

316
00:40:06,590 --> 00:40:11,869
Dada esta escala vertical, estos voltios por división

317
00:40:11,869 --> 00:40:26,610
Dada la escala completa, ocho veces esta escala vertical, obtenemos la amplitud máxima que podemos introducir en el osciloscopio en dicha escala sin producir una sobrecarga.

318
00:40:27,090 --> 00:40:33,989
El número de bits de nuestro conversor analógico digital nos definirá entonces la resolución vertical.

319
00:40:33,989 --> 00:40:41,130
a más bits mejor resolución o visto de otra manera menor error de cuantificación a la hora

320
00:40:41,130 --> 00:40:47,090
de presentar nuestra señal. Estos cálculos los podemos ver en la transparencia en pantalla

321
00:40:47,090 --> 00:40:57,949
suponiendo un voltio de escala completa si tenemos 8 bits el error de cuantificación que tenemos está

322
00:40:57,949 --> 00:41:05,269
en torno a los 3,9 milivoltios. A 10 bits, a tener 1024 niveles, el error es inferior

323
00:41:05,269 --> 00:41:13,699
a ese milivoltio. ¿Esta mejor resolución vertical implica una mayor fiabilidad en la

324
00:41:13,699 --> 00:41:20,269
presentación de nuestra señal? La resolución vertical o el error de cuantificación que

325
00:41:20,269 --> 00:41:24,349
hemos visto anteriormente es un parámetro importante a tener en cuenta de los osciloscopios

326
00:41:24,349 --> 00:41:30,010
digitales modernos. Pero cuando el objetivo es la fiel representación de la señal a

327
00:41:30,010 --> 00:41:37,030
la entrada, este parámetro nos es insuficiente. En principio podemos pensar que más bits, más

328
00:41:37,030 --> 00:41:43,230
resolución, implica también menor ruido. ¿Menor ruido de cuantificación? Sí, pero esto no tiene

329
00:41:43,230 --> 00:41:50,429
que ser totalmente cierto en los diseños reales. Tanto la etapa de entrada del osciloscopio, así

330
00:41:50,429 --> 00:41:58,010
como las posibles no linealidades del conversor analógico digital, pueden introducir imperfecciones,

331
00:41:58,010 --> 00:42:04,610
ruido en nuestro sistema que hagan que los bits adicionales que hemos conseguido con el conversor

332
00:42:04,610 --> 00:42:10,849
analógico digital sean bits de ruidos afectando consecuentemente a la fiabilidad de la señal

333
00:42:10,849 --> 00:42:17,389
reconstruida. Es ahí cuando una nueva métrica se tiene en cuenta para los osciloscopios digitales

334
00:42:17,389 --> 00:42:25,050
actuales, el número efectivo de bits. El ENOV o número efectivo de bits es una métrica de las

335
00:42:25,050 --> 00:42:31,409
prestaciones de nuestro osciloscopio para capturar señales y nos da una mayor fiabilidad a la hora

336
00:42:31,409 --> 00:42:37,449
de representar las mismas. Un primer aspecto a tener en cuenta es que nos interesa el número

337
00:42:37,449 --> 00:42:43,469
de bits, que el número efectivo de nuestros bits sea considerado del sistema completo. Me refiero,

338
00:42:44,110 --> 00:42:50,309
muchos fabricantes proveen el número efectivo de bits únicamente del conversor analógico digital,

339
00:42:50,309 --> 00:42:54,070
cuando nosotros entramos en el osciloscopio en su etapa de entrada.

340
00:42:55,110 --> 00:42:59,969
Nos interesa tener el número de bits efectivos de todo el sistema.

341
00:43:00,969 --> 00:43:04,329
El número efectivo de bits no es un valor específico,

342
00:43:04,949 --> 00:43:08,010
un dato como es la resolución del conversor analógico digital,

343
00:43:08,010 --> 00:43:10,849
sino más bien un conjunto de curvas.

344
00:43:11,349 --> 00:43:15,309
El ENOP es medido para una señal sinusoidal de una amplitud fija

345
00:43:15,309 --> 00:43:17,789
que barra en frecuencia a la entrada.

346
00:43:18,429 --> 00:43:26,750
Cada curva es creada a una escala vertical específica con esa amplitud específica de la señal sinusoidal mientras ésta varía en la frecuencia.

347
00:43:27,309 --> 00:43:39,389
Los voltajes medidos y obtenidos son comparados utilizando métodos temporales con los valores teóricos de la señal sinusoidal que deberíamos esperar medir, o sea, la señal esperada.

348
00:43:39,389 --> 00:43:43,289
el error entre la curva y la curva esperada

349
00:43:43,289 --> 00:43:46,829
proviene no sólo del error de cuantificación del conversor

350
00:43:46,829 --> 00:43:49,090
sino de las no lineales del mismo

351
00:43:49,090 --> 00:43:50,750
y de la propia etapa de entrada

352
00:43:50,750 --> 00:43:53,250
variaciones en fase, variaciones en amplitud

353
00:43:53,250 --> 00:43:58,809
si lo vemos esto en el dominio de la frecuencia

354
00:43:58,809 --> 00:44:00,610
como tenemos aquí en la transparencia

355
00:44:00,610 --> 00:44:02,789
el enob, el número efectivo de bits

356
00:44:02,789 --> 00:44:06,829
se obtiene de restar la potencia del tono sinusoidal principal

357
00:44:06,829 --> 00:44:08,309
fc

358
00:44:08,309 --> 00:44:15,670
del resto de espurios y armónicos ruido que genera nuestra etapa de entrada más el conversor

359
00:44:15,670 --> 00:44:24,250
analógico digital donde está por supuesto el error de cuantificación. Por consiguiente a la

360
00:44:24,250 --> 00:44:29,250
hora de seleccionar el osciloscopio digital moderno mejor para nuestra aplicación deberemos

361
00:44:29,250 --> 00:44:34,329
tener en cuenta muchos aspectos para ver si las señales obtenidas y representadas por el mismo

362
00:44:34,329 --> 00:44:38,070
son acordes a las señales reales o las señales esperadas.

363
00:44:39,190 --> 00:44:43,210
El ENOB puede ser una de estas métricas, pero el ENOB, por ejemplo,

364
00:44:43,630 --> 00:44:47,030
no tiene en cuenta la respuesta en frecuencia de nuestro osciloscopio.

365
00:44:47,769 --> 00:44:52,170
¿Cuán plana es esta respuesta en frecuencia? ¿Cuán lineal es en fase?

366
00:44:54,489 --> 00:44:58,949
En la demo que haremos a continuación, veremos una forma sencilla de caracterizar

367
00:44:58,949 --> 00:45:03,630
el ruido de nuestro osciloscopio en la aplicación en concreta,

368
00:45:03,630 --> 00:45:10,750
en nuestra aplicación en concreto y algunas formas de optimizar este ruido para nuestra

369
00:45:10,750 --> 00:45:16,449
aplicación. Pero antes sigamos viendo un poco más de la resolución vertical de nuestro

370
00:45:16,449 --> 00:45:22,460
osciloscopio. ¿Cuáles son las principales fuentes de ruido en nuestro osciloscopio digital

371
00:45:22,460 --> 00:45:26,940
moderno? ¿Cuáles son las principales fuentes de ruido que afectan a la resolución vertical?

372
00:45:27,719 --> 00:45:32,659
Por un lado hemos hablado ya de una de ellas que es el ruido de cuantificación, pero también

373
00:45:32,659 --> 00:45:40,179
tenemos la atenuación a la entrada. Como hemos comentado el rango del conversor analógico digital

374
00:45:40,179 --> 00:45:46,119
suele ser un rango fijo. Las señales a la entrada pueden tener amplios rangos de tensión luego han

375
00:45:46,119 --> 00:45:51,340
de ser adaptadas a este rango fijo del conversor analógico digital. Para ello normalmente la señal

376
00:45:51,340 --> 00:45:56,860
es atenuada en la etapa de entrada. En función del atenuador utilizado y de su rango nuestro

377
00:45:56,860 --> 00:46:03,019
sistema podrá tener más o menos ruido. Claramente, también escalas más grandes,

378
00:46:03,300 --> 00:46:08,099
mayor error de cuantificación. Pero además puede haber otras muchas fuentes de ruido según el

379
00:46:08,099 --> 00:46:12,500
diseño de nuestro osciloscopio digital, por ejemplo el ruido generado por la fuente de alimentación.

380
00:46:13,920 --> 00:46:19,420
Por último, tendremos el ruido térmico, que depende claramente del ancho de banda de nuestro

381
00:46:19,420 --> 00:46:27,619
sistema de esta delta de f. De todas estas fuentes de ruido, ¿cómo podemos mejorar la resolución y

382
00:46:27,619 --> 00:46:36,320
por consiguiente la precisión en las medidas de nuestro osciloscopio? Si pensamos en técnicas

383
00:46:36,320 --> 00:46:41,920
para mejorar el número efectivo de bits de nuestro sistema, en mejorar su precisión y reducir el

384
00:46:41,920 --> 00:46:47,159
ruido, la primera de las soluciones que se nos puede ocurrir es la de limitar el ancho de banda

385
00:46:47,159 --> 00:46:53,699
del osciloscopio al mínimo requerido para nuestra aplicación. De esta forma la cantidad de ruido de

386
00:46:53,699 --> 00:47:01,500
la medida se verá reducida y por consiguiente mejoraremos nuestra resolución. Es muy importante

387
00:47:01,500 --> 00:47:07,599
en este caso tener en cuenta las consideraciones mencionadas en los capítulos anteriores de

388
00:47:07,599 --> 00:47:13,079
velocidad de muestreo y ancho de banda para tener una representación correcta de nuestra señal.

389
00:47:13,980 --> 00:47:18,699
Además, muchos osciloscopios digitales modernos no nos permiten la modificación del ancho de banda,

390
00:47:19,260 --> 00:47:22,699
aunque las principales soluciones de X6 Technologies sí que nos lo permiten.

391
00:47:22,900 --> 00:47:32,760
Otra solución para mejorar la resolución vertical y si nuestra señal es repetitiva es la de utilizar promediado.

392
00:47:33,579 --> 00:47:38,960
Realizando un promediado aritmético de las muestras capturadas en sucesivas adquisiciones,

393
00:47:39,679 --> 00:47:45,000
reducimos el ruido aleatorio, el ruido de nuestra medida, por tanto el ruido del osciloscopio,

394
00:47:45,000 --> 00:47:51,599
además del error de cuantificación que se verá también promediado o visto todo de otra forma es

395
00:47:51,599 --> 00:47:58,659
como si ganásemos bits adicionales de resolución. Claramente para poder promediar en sucesivas

396
00:47:58,659 --> 00:48:04,000
adquisiciones nuestra señal debe ser repetitiva con la condición de disparo definida y el disparo

397
00:48:04,000 --> 00:48:11,510
estable para que las muestras promediadas sean siempre las mismas. Pero existe otra forma de

398
00:48:11,510 --> 00:48:17,789
promediar y de mejorar la resolución vertical. Este es el modo de alta resolución. El modo de

399
00:48:17,789 --> 00:48:23,550
alta resolución o modo en tiempo real de alta resolución aprovecha las capacidades de

400
00:48:23,550 --> 00:48:28,809
sobremuestreo, las altas tasas de velocidad o altas tasas de muestreo que presentan los

401
00:48:28,809 --> 00:48:35,750
osciloscopios digitales, para reducir y mejorar la resolución vertical, promediando las muestras

402
00:48:35,750 --> 00:48:42,030
capturadas en una misma adquisición. El promediado normal, visto en la anterior

403
00:48:42,030 --> 00:48:48,389
transparencia, promediaba muestras de distintas adquisiciones, por consiguiente la señal debía

404
00:48:48,389 --> 00:48:54,090
ser repetitiva y no nos afectaba el ancho de banda de la adquisición. En el caso del modo

405
00:48:54,090 --> 00:48:59,849
de alta resolución en tiempo real, el promediado es de las muestras en la misma adquisición y el

406
00:48:59,849 --> 00:49:05,610
ancho de banda se verá afectado. Podemos ver el modo de alta resolución como una especie de filtro

407
00:49:05,610 --> 00:49:10,869
paso bajo que reduce el ancho de banda de la captura y, consecuentemente, nos mejora

408
00:49:10,869 --> 00:49:17,429
la resolución. Las principales ventajas de este modo es que la señal no ha de ser repetitiva,

409
00:49:17,969 --> 00:49:23,690
ya que el promediado se hace en la propia captura, siendo un modo muy rápido de funcionamiento.

410
00:49:25,090 --> 00:49:29,230
Pensemos, por ejemplo, en un osciloscopio de 1 GHz de ancho de banda utilizado con una

411
00:49:29,230 --> 00:49:35,329
sonda de corriente de 30 MHz de ancho de banda. Nuestro sistema tendrá únicamente 30 MHz

412
00:49:35,329 --> 00:49:40,789
de ancho de banda. Podemos utilizar el modo de alta resolución para, muestreando a la

413
00:49:40,789 --> 00:49:46,969
máxima velocidad del osciloscopio, promediar las muestras de la misma captura y, de esta

414
00:49:46,969 --> 00:49:53,090
forma, mejorar la resolución de nuestro conjunto sonda más osciloscopio, permitiéndonos una

415
00:49:53,090 --> 00:49:59,530
mejor definición de la señal capturada. Los osciloscopios de Keysight permiten el

416
00:49:59,530 --> 00:50:04,690
control completo de todas estas formas de optimización, de mejorar la resolución desde

417
00:50:04,690 --> 00:50:09,690
del control del ancho de banda hasta el modo de alta resolución, el modo promediado o

418
00:50:09,690 --> 00:50:16,130
cualquier combinación que queramos de ellos. Veamos una demostración de esto que hemos

419
00:50:16,130 --> 00:50:22,190
visto hasta ahora. Durante esta demostración jugaremos con los conceptos de muestreo y

420
00:50:22,190 --> 00:50:26,329
ancho de banda para buscar las condiciones más óptimas en nuestro osciloscopio para

421
00:50:26,329 --> 00:50:30,969
analizar nuestra señal. En nuestro caso no tenemos ninguna señal a la entrada, pero

422
00:50:30,969 --> 00:50:35,849
lo que podemos ver es el nivel de ruido que tenemos en nuestro osciloscopio. Para ello

423
00:50:35,849 --> 00:50:39,650
podemos utilizar distintas capacidades de medida de nuestros osciloscopios. Por ejemplo,

424
00:50:39,949 --> 00:50:48,969
podemos utilizar un histograma. Si situamos un histograma vertical en la ventana por defecto,

425
00:50:50,030 --> 00:50:55,789
dentro de este histograma vertical, en su desviación, podemos ver el ruido. Si nuestro

426
00:50:55,789 --> 00:51:12,000
Si nuestro osciloscopio no dispone de histograma, pues podemos hacer medidas en él. Por ejemplo, podríamos utilizar la medida de RMS. Aquí podemos ver el nivel más o menos de ruido que tiene nuestro osciloscopio a la entrada.

427
00:51:12,000 --> 00:51:22,280
¿Cómo podemos optimizar el nivel de ruido? Pues dependerá de las características de nuestro osciloscopio, las capacidades del mismo, así como las características de nuestra señal

428
00:51:22,780 --> 00:51:32,780
Por ejemplo, en este caso tenemos un osciloscopio de 10 bits, 16 gigamuestras y hasta 6,3 gigahercios de ancho de banda

429
00:51:32,780 --> 00:51:41,659
Lo primero que tenemos que tener en cuenta es la entrada de nuestra señal, o sea, ¿qué niveles de señal vamos a tener en la entrada?

430
00:51:42,000 --> 00:51:49,360
Dependiendo del nivel de señal a la entrada, elegiremos una escala acorde a la misma.

431
00:51:49,780 --> 00:51:55,159
Lógicamente, la escala de nuestro osciloscopio modificará el nivel de ruido.

432
00:51:55,559 --> 00:52:03,880
Por ejemplo, supongamos que utilizamos escalas más pequeñas, podemos ver que el ruido será menor directamente a la entrada del osciloscopio.

433
00:52:04,179 --> 00:52:10,960
Es decir, lo primero que debemos seleccionar es la escala correcta para minimizar el ruido que va a tener nuestro osciloscopio.

434
00:52:10,960 --> 00:52:14,719
lo siguiente que podemos considerar cuando utilizamos el osciloscopio

435
00:52:14,719 --> 00:52:16,980
es que ancho de banda va a tener nuestra señal

436
00:52:16,980 --> 00:52:20,039
idealmente vamos a querer siempre utilizar

437
00:52:20,039 --> 00:52:22,619
la mayor velocidad de muestreo y el mayor ancho de banda

438
00:52:22,619 --> 00:52:26,019
pero esto tendrá como consecuencia

439
00:52:26,019 --> 00:52:29,239
un consumo excesivo de la memoria profunda

440
00:52:29,239 --> 00:52:30,699
como veremos luego más adelante

441
00:52:30,699 --> 00:52:35,000
y en el caso de utilizar el máximo ancho de banda pues introducir más ruido

442
00:52:35,000 --> 00:52:37,960
en el caso de los osciloscopios X-Sight

443
00:52:37,960 --> 00:52:39,820
toda la serie Infineon nos permite

444
00:52:39,820 --> 00:52:42,380
controlar el ancho de banda con el que estamos trabajando

445
00:52:42,380 --> 00:52:44,280
por ejemplo en el modo automático

446
00:52:44,280 --> 00:52:46,539
tenemos, o en el modo máximo

447
00:52:46,539 --> 00:52:48,099
tenemos el máximo ancho de banda que tiene

448
00:52:48,099 --> 00:52:50,239
el osciloscopio a las condiciones que estamos trabajando

449
00:52:50,239 --> 00:52:52,159
como he comentado este es un osciloscopio

450
00:52:52,159 --> 00:52:53,880
6,3 GHz de ancho de banda

451
00:52:53,880 --> 00:52:56,440
lógicamente si nuestra señal es una señal contenida

452
00:52:56,440 --> 00:52:58,360
en 1 GHz pues a lo mejor nos interesa

453
00:52:58,360 --> 00:53:00,320
limitar directamente el ancho de banda

454
00:53:00,320 --> 00:53:01,820
de nuestro osciloscopio a 1 GHz

455
00:53:01,820 --> 00:53:04,860
lo que directamente se traduce en una reducción

456
00:53:04,860 --> 00:53:06,659
inmediatamente del ruido

457
00:53:06,659 --> 00:53:19,960
¿Qué más cosas podemos hacer? Pues lógicamente en la parte de velocidad de muestreo, capacidad de muestreo, muestreo del osciloscopio, hemos visto distintos modos que nos permiten optimizar la señal.

458
00:53:19,960 --> 00:53:26,239
Nos vamos a la parte de adquisición y en esta parte podemos trabajar con esos distintos modos

459
00:53:26,239 --> 00:53:30,760
Una de las cosas que podemos ver ya directamente en los osciloscopios de Keysight

460
00:53:30,760 --> 00:53:33,519
es que cuando seleccionamos un ancho de banda determinado

461
00:53:33,519 --> 00:53:39,320
el osciloscopio directamente se nos presenta o nos presenta la condición óptima para ese ancho de banda

462
00:53:39,320 --> 00:53:40,719
dependiendo de las capacidades

463
00:53:40,719 --> 00:53:45,139
Lógicamente somos nosotros quienes podemos modificar esto como queramos

464
00:53:45,139 --> 00:53:54,380
El estiloscopio al seleccionar un ancho de banda de 1 GHz se pone directamente en modo de alta resolución, en este caso un modo de 12 bits, 3,2 Gb muestras.

465
00:53:54,960 --> 00:54:00,079
Lógicamente nosotros podemos querer que el equipo siga trabajando con sus máximas condiciones.

466
00:54:00,780 --> 00:54:12,900
Podemos ver que trabajar a máxima velocidad de muestreo con este ancho de banda no nos mejora el ruido frente a trabajar en un modo de alta resolución como estábamos anteriormente

467
00:54:12,900 --> 00:54:17,980
con más bits de resolución. Es decir, el osciloscopio siempre va a buscar las condiciones óptimas

468
00:54:17,980 --> 00:54:22,300
en base a lo que le estamos poniendo. Pero por supuesto, somos nosotros como usuarios del mismo

469
00:54:22,300 --> 00:54:27,159
los que vamos a poner las condiciones o ponerle la inteligencia al equipo

470
00:54:27,159 --> 00:54:29,440
para ver realmente cómo queremos ver la señal.

471
00:54:29,920 --> 00:54:35,699
En este caso estamos en el modo alta resolución. Modo de alta resolución de 12 bits a 3,2 gigamuestras por segundo.

472
00:54:36,039 --> 00:54:39,159
Pero podríamos utilizar cualquiera de los modos de alta resolución que tiene el equipo.

473
00:54:39,699 --> 00:54:43,840
Lógicamente, si sencemos otro modo de resolución, el ancho de banda se nos verá afectado.

474
00:54:44,219 --> 00:54:46,860
El nivel de ruido, por supuesto, también se nos verá afectado.

475
00:54:47,599 --> 00:54:53,400
Este modo de alta resolución, como hemos dicho durante la presentación, no requiere que nuestra señal sea repetitiva.

476
00:54:54,000 --> 00:55:01,900
O sea, lo único que hacemos es limitar el ancho de banda, sobremuestrear y utilizar parte de esos bits para, promediando ellos, conseguir mayores bits de resolución.

477
00:55:02,760 --> 00:55:08,039
Vamos a nuestras condiciones de 12 bits, por ejemplo, 3,2 gigamuestras por segundo.

478
00:55:08,039 --> 00:55:09,300
en este caso

479
00:55:09,300 --> 00:55:11,599
y pasemos a lo siguiente

480
00:55:11,599 --> 00:55:13,000
si nuestra señal es repetitiva

481
00:55:13,000 --> 00:55:14,780
podemos reducir ese nivel de ruido

482
00:55:14,780 --> 00:55:15,780
promediando

483
00:55:15,780 --> 00:55:17,639
al promediar directamente

484
00:55:17,639 --> 00:55:19,320
y dependiendo del número de promediado

485
00:55:19,320 --> 00:55:21,079
que dependerá de la velocidad de nuestro equipo

486
00:55:21,079 --> 00:55:23,559
lo que conseguimos es conseguir

487
00:55:23,559 --> 00:55:25,199
bajar ese ruido

488
00:55:25,199 --> 00:55:27,599
el ruido que presenta nuestro equipo a la entrada

489
00:55:27,599 --> 00:55:30,420
eliminar esas componentes aleatorias

490
00:55:30,420 --> 00:55:32,519
en resumen

491
00:55:32,519 --> 00:55:34,539
durante esta demostración hemos visto

492
00:55:34,539 --> 00:55:35,699
que para optimizar

493
00:55:36,599 --> 00:55:42,699
El nivel de ruido de nuestro osciloscopio, por poder ver esas señales pequeñas o para poder ver con mayor precisión nuestra señal,

494
00:55:42,699 --> 00:55:47,679
podemos jugar con distintas herramientas, desde el ancho de banda óptimo de nuestro osciloscopio,

495
00:55:48,139 --> 00:55:51,920
así como los modos de captura en tiempo real o modos de alta resolución,

496
00:55:52,539 --> 00:55:58,659
así como trabajar con modos promediados cuando trabajamos con señales que son repetitivas.

497
00:56:01,559 --> 00:56:06,139
Pasemos ahora a ver otra especificación clave de los osciloscopios digitales modos 2.

498
00:56:06,139 --> 00:56:08,019
La memoria profunda

499
00:56:08,019 --> 00:56:15,940
En un osciloscopio digital, toda muestra obtenida de la señal a la entrada ha de ser almacenada en algún sitio

500
00:56:15,940 --> 00:56:18,119
Este sitio es la memoria profunda

501
00:56:18,119 --> 00:56:23,679
Es decir, cada muestra digital proveniente del conversor analógico digital

502
00:56:23,679 --> 00:56:27,980
ha de ser almacenada en la memoria para poder ser luego posprocesada

503
00:56:27,980 --> 00:56:34,079
por ejemplo, presentada en la pantalla o cualquier análisis que queramos realizar sobre la forma de onda digitalizada

504
00:56:34,079 --> 00:56:39,199
En la imagen de la transparencia vemos esto de una forma visual

505
00:56:39,199 --> 00:56:46,840
Cada muestra, de la señal a la entrada, una vez digitalizada, es almacenada en la memoria profunda

506
00:56:46,840 --> 00:56:54,539
En una determinada posición de esta memoria profunda y representada por un valor en dicho instante de tiempo

507
00:56:55,440 --> 00:57:00,840
Cuanta más memoria profunda tenga el osciloscopio, más muestras podremos almacenar

508
00:57:00,840 --> 00:57:13,880
O lo que es lo mismo, más tiempo podremos capturar, pero esta memoria profunda deberá ser capaz de trabajar a la velocidad del conversor analógico digital para no perder ninguna de las muestras.

509
00:57:14,199 --> 00:57:29,730
El propósito principal de la memoria profunda es, por lo tanto, poder mantener las altas tasas de velocidad de muestreo durante largos periodos de tiempo para poder capturar, visualizar y analizar las señales.

510
00:57:29,730 --> 00:57:38,769
En la transparencia en pantalla podemos ver la fórmula que relaciona claramente la velocidad de muestreo con el tiempo capturado y la memoria profunda.

511
00:57:39,269 --> 00:57:40,429
La fórmula la tenemos aquí.

512
00:57:41,449 --> 00:57:47,789
Más memoria profunda implica un mayor tiempo a una determinada velocidad de muestreo.

513
00:57:49,389 --> 00:57:57,030
Normalmente la memoria profunda de un osciloscopio digital es una de las especificaciones clave de los mismos por su valor máximo,

514
00:57:57,030 --> 00:58:03,630
el valor requerido para nuestra aplicación y por su precio. La memoria profunda es un recurso caro

515
00:58:03,630 --> 00:58:09,989
que puede en ocasiones aumentar de una forma considerable el coste del osciloscopio. Elegir

516
00:58:09,989 --> 00:58:14,429
la cantidad de memoria requerida para nuestra aplicación implica conocer la velocidad de

517
00:58:14,429 --> 00:58:19,269
muestreo que voy a necesitar para capturar fielmente las señales y el tiempo que necesito

518
00:58:19,269 --> 00:58:24,769
para poder hacer el análisis. Este tiempo en algunas aplicaciones puede estar determinado,

519
00:58:24,769 --> 00:58:32,969
Por ejemplo, en patrones digitales, por la duración de la trama, o en pulsos de radiofrecuencia, en comunicaciones inalámbricas, pero en otras no.

520
00:58:33,969 --> 00:58:41,809
Como hemos comentado, tener más memoria profunda, hasta el máximo ofrecido por el cirioscopio, puede ser interesante si tenemos el presupuesto,

521
00:58:42,449 --> 00:58:49,869
pero utilizar siempre la máxima memoria disponible puede llevarnos a compromisos que no sean los que necesitamos según nuestra aplicación.

522
00:58:51,269 --> 00:58:53,929
Veamos los compromisos de utilizar grandes memorias profundas.

523
00:58:53,929 --> 00:59:00,960
Hemos comentado que tener más memoria profunda es importante en una amplia variedad de aplicaciones

524
00:59:00,960 --> 00:59:04,940
para mantener por ejemplo esa máxima velocidad de muestreo y poder capturar más tiempo

525
00:59:04,940 --> 00:59:11,500
Sin embargo, hay varias posibles implicaciones negativas a la hora de utilizar esta gran memoria profunda

526
00:59:11,500 --> 00:59:15,559
Memorias más grandes implican más muestras que procesar

527
00:59:15,559 --> 00:59:19,679
y consecuentemente más tiempo de procesado por parte del osciloscopio

528
00:59:19,679 --> 00:59:24,659
Esto obliga a que la velocidad de actualización de las formas de onda del osciloscopio

529
00:59:24,659 --> 00:59:30,400
se ralentice y también al tiempo de respuesta al usuario cuando intentamos realizar cambios

530
00:59:30,400 --> 00:59:35,360
en la configuración del osciloscopio. Es común en ciertos osciloscopios digitales

531
00:59:35,360 --> 00:59:40,599
tradicionales esperar varios segundos entre actualizaciones de forma de onda cuando un

532
00:59:40,599 --> 00:59:48,159
usuario hace, por ejemplo, un cambio de configuración en tiempo o en voltios por división y cuando

533
00:59:48,159 --> 00:59:54,420
el osciloscopio realmente presenta el cambio de señal en pantalla. La tasa de actualización

534
00:59:54,420 --> 00:59:59,780
el número de formas de onda por segundo que actualiza un osciloscopio es una especificación

535
00:59:59,780 --> 01:00:06,699
clave en situaciones de depuración, captura de espurios o análisis dinámico de señales. Una

536
01:00:06,699 --> 01:00:12,500
tasa de actualización más lenta implica un mayor tiempo muerto entre las adquisiciones y por lo

537
01:00:12,500 --> 01:00:20,000
tanto la probabilidad de perder eventos. El tiempo muerto se refiere al tiempo a partir del cual el

538
01:00:20,000 --> 01:00:27,139
osciloscopio finaliza una adquisición y empieza la siguiente adquisición. En pantalla, en la

539
01:00:27,139 --> 01:00:32,880
transparencia que tenemos en pantalla, podemos ver visualmente este tiempo muerto. La forma de onda

540
01:00:32,880 --> 01:00:39,119
capturada, la tenemos aquí, situada entre las dos líneas azules, es la que presentamos en pantalla.

541
01:00:39,719 --> 01:00:44,340
El tiempo de rearme, el tiempo de procesado del osciloscopio nos lleva un tiempo muerto hasta que

542
01:00:44,340 --> 01:00:49,579
presentamos nuevamente la señal en pantalla. Cualquier evento que ocurra durante este tiempo

543
01:00:49,579 --> 01:00:56,500
muerto del osciloscopio no será visualizado por el osciloscopio y lo perderemos. Es por lo tanto

544
01:00:56,500 --> 01:01:03,059
que podremos perder eventos que son importantes para nuestra toma de decisiones. Veamos esto con

545
01:01:03,059 --> 01:01:10,059
un poquito más de detalle. La velocidad de actualización del osciloscopio es similar a la

546
01:01:10,059 --> 01:01:15,480
tasa de vídeo de una televisión. Cuanto más rápida es esta tasa de actualización, con más facilidad

547
01:01:15,480 --> 01:01:20,460
puedo ver cosas cambiantes, o dicho de otra forma en los osciloscopios, menor es el tiempo muerto

548
01:01:20,460 --> 01:01:26,719
entre las capturas. Cuando depuramos un diseño, normalmente lo que realizamos son adquisiciones

549
01:01:26,719 --> 01:01:31,360
repetitivas de una señal para evaluar sus potenciales cambios o eventos infrecuentes.

550
01:01:32,300 --> 01:01:36,820
Ejemplos de estos cambios dinámicos pueden ser el jitter, el ruido o, como aparece en

551
01:01:36,820 --> 01:01:42,440
pantalla, picos o transitorios que pueden dar lugar a fallos en mi diseño. En el ejemplo

552
01:01:42,440 --> 01:01:47,340
que tenemos en pantalla, tenemos la señal presente en nuestro sistema, en nuestro diseño,

553
01:01:47,340 --> 01:01:53,840
en nuestro dispositivo bajo prueba, en el cual podemos ver algunos puntos o algunos espurios que

554
01:01:53,840 --> 01:01:59,920
nos afectan a la propia señal. Existen tres principales razones por las que la velocidad

555
01:01:59,920 --> 01:02:05,440
de actualización de un osciloscopio es importante. La primera es por la usabilidad. Si la velocidad

556
01:02:05,440 --> 01:02:10,599
de actualización de los osciloscopios es lenta, su uso puede ser muy frustrante. Cuando cambiamos la

557
01:02:10,599 --> 01:02:15,039
base de tiempos, esperamos que el osciloscopio responda automáticamente a estos cambios. La

558
01:02:15,039 --> 01:02:19,320
motorización de grandes memorias puede hacer que la respuesta del osciloscopio se vuelva más lenta.

559
01:02:20,159 --> 01:02:24,780
La segunda razón por la que la velocidad de actualización es importante es por la calidad

560
01:02:24,780 --> 01:02:29,079
de la forma de onda presentada en pantalla. Siguiendo la analogía de la televisión,

561
01:02:29,480 --> 01:02:33,880
una mayor tasa de vídeo implica una mayor calidad mejor de las señales que presentamos en pantalla.

562
01:02:34,679 --> 01:02:39,179
Pero quizás lo más importante en la tasa de muestreo es la probabilidad del osciloscopio

563
01:02:39,179 --> 01:02:45,739
de capturar esos eventos infrecuentes. En la animación tenemos como hemos dicho la señal que

564
01:02:45,739 --> 01:02:52,460
hay presente en el dispositivo bajo prueba. Realizamos una captura y hasta la realización

565
01:02:52,460 --> 01:02:57,860
de la siguiente captura el tiempo muerto o tiempo de recarga del osciloscopio lo podemos ver aquí

566
01:02:57,860 --> 01:03:03,300
en gris. Eso significa que todos los eventos que hemos marcado anteriormente el osciloscopio no

567
01:03:03,300 --> 01:03:09,420
sería capaz de capturarlos. Ese es el tiempo muerto o el tiempo realme de nuestro osciloscopio.

568
01:03:10,940 --> 01:03:15,179
Como se puede ver en la transparencia ahora, al haber incrementado la velocidad de actualización

569
01:03:15,179 --> 01:03:20,519
del osciloscopio, hemos reducido considerablemente los tiempos muertos entre las capturas y

570
01:03:20,519 --> 01:03:27,079
consecuentemente hemos incrementado la probabilidad de capturar esos eventos infrecuentes que nos

571
01:03:27,079 --> 01:03:32,619
afectaban a nuestra señal. Los osciloscopios de Keysight Technologies están diseñados para

572
01:03:32,619 --> 01:03:38,579
trabajar siempre a las máximas tasas de actualización posible, con la máxima tasa de refresco posible,

573
01:03:39,039 --> 01:03:45,679
según las condiciones definidas de la adquisición. Ese es su modo automático por defecto y no supone

574
01:03:45,679 --> 01:03:51,320
ningún compromiso ni en las medidas ni en la cantidad de memoria que podemos utilizar, haciendo

575
01:03:51,320 --> 01:03:56,780
uso siempre de un display de alta resolución y múltiples niveles de grises para dar una apariencia

576
01:03:56,780 --> 01:04:03,500
lo más analógica posible a la captura y poder visualizar de una sola vez todos esos eventos

577
01:04:03,500 --> 01:04:08,579
importantes de nuestra señal. Además, los osciloscopios digitales de X-AID Technologies

578
01:04:08,579 --> 01:04:13,559
ofrecen una herramienta importante para poder incrementar al máximo la velocidad de actualización

579
01:04:13,559 --> 01:04:18,059
y de esta forma superar algunas de las contrapartidas que hemos mencionado de la memoria

580
01:04:18,059 --> 01:04:25,500
profunda. Por ejemplo, la utilización de la memoria secuentada. En el ejemplo de la transparencia

581
01:04:25,500 --> 01:04:30,519
tenemos una comunicación pulsada típica y la captura realizada por un osciloscopio digital

582
01:04:30,519 --> 01:04:36,599
moreno haciendo uso de la memoria profunda en la manera tradicional. Muchas de las comunicaciones

583
01:04:36,599 --> 01:04:41,159
a día de hoy son pulsadas, pero el ejemplo también nos puede valer para cualquier captura de un evento

584
01:04:41,159 --> 01:04:46,820
esporádico, aleatorio o condición de disparo para la cual queremos optimizar al máximo el uso de la

585
01:04:46,820 --> 01:04:53,239
memoria y la velocidad de actualización de nuestro equipo, de nuestro osciloscopio. Para intentar

586
01:04:53,239 --> 01:04:57,900
capturar el mayor número de pulsos posibles, el mayor tiempo y con el mayor detalle, máxima

587
01:04:57,900 --> 01:05:02,780
velocidad de muestreo, utilizaremos en este caso el máximo de memoria profunda. Pero

588
01:05:02,780 --> 01:05:07,820
lo que nos ocurre es que al utilizarlo todo en una única captura y siendo el máximo

589
01:05:07,820 --> 01:05:14,500
de memoria profunda 4 millones de muestras, al máximo de velocidad de muestreo 5 gigamuestras,

590
01:05:15,039 --> 01:05:19,260
el máximo tiempo de adquisición es únicamente 800 microsegundos o lo que equivale a que

591
01:05:19,260 --> 01:05:26,860
únicamente, como podemos ver, capturamos dos pulsos. Veamos ahora cómo podemos expandir la

592
01:05:26,860 --> 01:05:31,119
cantidad de eventos, el intervalo de tiempo efectivo que el osciloscopio puede capturar

593
01:05:31,119 --> 01:05:40,610
usando la misma cantidad de memoria pero de otra manera. La utilización de la memoria segmentada

594
01:05:40,610 --> 01:05:45,690
puede extender de manera efectiva el tiempo total de la adquisición del osciloscopio al dividir la

595
01:05:45,690 --> 01:05:51,269
memoria de adquisición, toda la memoria de adquisición disponible del osciloscopio en

596
01:05:51,269 --> 01:05:57,070
segmentos de memoria más pequeñitos. El osciloscopio digitaliza selectivamente sólo las partes

597
01:05:57,070 --> 01:06:02,489
importantes de la forma de onda. Esto es lo que podemos ver en la transparencia. Únicamente

598
01:06:02,489 --> 01:06:08,829
capturamos los segmentos, los instantes en los que se produce un disparo y con esos segmentos

599
01:06:08,829 --> 01:06:15,829
vamos rellenando nuestra memoria profunda. Esto permite que el osciloscopio capture muchas más

600
01:06:15,829 --> 01:06:21,469
formas de ondas sucesivas en un único disparo, con un tiempo de rearme mínimo, máxima tasa de

601
01:06:21,469 --> 01:06:28,090
actualización y sin perder información importante de la señal. Después de realizar una adquisición

602
01:06:28,090 --> 01:06:32,869
con la memoria segmentada, se pueden ver todas las formas de ondas capturadas superpuestas en

603
01:06:32,869 --> 01:06:37,989
una pantalla de persistencia infinita, así como desplazarse rápidamente por cada segmento haciendo

604
01:06:37,989 --> 01:06:44,250
medidas, comparando las medidas. El osciloscopio proporciona una etiqueta temporal para cada

605
01:06:44,250 --> 01:06:49,889
segmento para que sepamos el tiempo exacto entre cada pulso, entre cada ráfaga o cada segmento

606
01:06:49,889 --> 01:06:57,269
capturado. Keysight puede implementar esta función con confianza en sus osciloscopios gracias a que

607
01:06:57,269 --> 01:07:03,869
nuestro tiempo realme es más o menos constante y estable en todo momento. Lógicamente la pequeña

608
01:07:03,869 --> 01:07:08,889
contrapartida de este modo de funcionamiento es que la señal no es visualizada hasta que todos

609
01:07:08,889 --> 01:07:15,150
los segmentos son capturados. Hasta ahora hemos visto las especificaciones claves del

610
01:07:15,150 --> 01:07:20,929
osciloscopio digital, pero un aspecto fundamental en la potencia de análisis y depuración de los

611
01:07:20,929 --> 01:07:27,210
osciloscopios digitales modernos reside en su disparo, en el momento en el que realizamos la

612
01:07:27,210 --> 01:07:33,429
adquisición. Cuanto más potente sean las capacidades de disparo del osciloscopio digital,

613
01:07:34,269 --> 01:07:39,949
mejor podremos definir el instante de captura de nuestra señal y por consiguiente la visualización

614
01:07:39,949 --> 01:07:49,170
de la misma. Veamos esto con más detalle. Aunque físicamente no es así, por simplicidad podemos

615
01:07:49,170 --> 01:07:53,969
pensar en la memoria profunda del osciloscopio como un anillo, un buffer circular como el que

616
01:07:53,969 --> 01:08:04,260
vemos en pantalla. Este báfaro circular lo vamos rellenando de muestras de manera continua. La

617
01:08:04,260 --> 01:08:10,780
memoria se irá rellenando mientras no haya una condición de disparo. Si la condición de disparo

618
01:08:10,780 --> 01:08:18,119
aparece, el osciloscopio parará la adquisición, terminará de rellenar el buffer en su caso y

619
01:08:18,119 --> 01:08:24,579
presentará las muestras en pantalla, empezando de nuevo con una nueva adquisición. La cantidad

620
01:08:24,579 --> 01:08:30,479
de datos antes de disparo, pre-trigger, o después de disparo, post-trigger, dependerá de la posición

621
01:08:30,479 --> 01:08:38,000
de este disparo en la pantalla, en el buffer de memoria. Considerando lo mencionado anteriormente,

622
01:08:38,420 --> 01:08:43,439
la condición de disparo más sencilla será la de cruzar un determinado nivel de tensión, ya sea de

623
01:08:43,439 --> 01:08:49,399
subida y o de bajada. Este es el disparo por flanco característico de los osciloscopios en su

624
01:08:49,399 --> 01:08:57,500
funcionamiento por defecto y cuyo esquemático tenemos en esta transparencia. En la animación

625
01:08:57,500 --> 01:09:01,239
que aparece en esta otra transparencia, podemos ver el funcionamiento de este disparo por

626
01:09:01,239 --> 01:09:06,880
flanco. En este caso, el nivel de trigger, la línea naranja que se desplaza en la simulación,

627
01:09:07,479 --> 01:09:13,220
nos permite sincronizarnos con la señal y realizar las capturas de la misma. Moviendo

628
01:09:13,220 --> 01:09:18,300
el nivel de disparo arriba y abajo en la pantalla, podemos sincronizar nuestra captura a un determinado

629
01:09:18,300 --> 01:09:26,100
nivel de la señal de entrada y con una determinada condición. El cursor naranja, que aparece

630
01:09:26,100 --> 01:09:32,460
en la pantalla en los 0 segundos, nos indica ese instante, el instante 0, el instante de disparo

631
01:09:32,460 --> 01:09:40,289
cuando se cumple la condición de disparo y desde el cual medimos los tiempos. Un aspecto fundamental

632
01:09:40,289 --> 01:09:46,829
de disparo de un osciloscopio digital es su modo de funcionamiento, el modo automático o auto versus

633
01:09:46,829 --> 01:09:53,449
el modo normal o triggered. En el modo de funcionamiento automático o auto, si recordamos

634
01:09:53,449 --> 01:09:59,029
la transparencia de la memoria circular, si la condición de disparo no ha ocurrido y la memoria

635
01:09:59,029 --> 01:10:04,890
se ha llenado, el osciloscopio presentará en pantalla las muestras capturadas. En el modo

636
01:10:04,890 --> 01:10:11,090
normal o modo trigger de funcionamiento, el osciloscopio únicamente presentará muestras si

637
01:10:11,090 --> 01:10:17,810
la condición de disparo aparece. En el ejemplo que tenemos en pantalla, pensemos en un nivel de

638
01:10:17,810 --> 01:10:23,430
disparo superior al nivel de la señal, la línea naranja que tenemos en la parte de la izquierda.

639
01:10:23,449 --> 01:10:34,529
Con un disparo normal o trigger, al estar en la condición de disparo fuera de las muestras, no se presentará ninguna señal en pantalla.

640
01:10:34,529 --> 01:10:36,869
Este es el ejemplo de la derecha

641
01:10:36,869 --> 01:10:42,689
En el modo auto, el modo de la izquierda, podemos sin embargo ver que hay señal presente

642
01:10:42,689 --> 01:10:48,970
pero claramente la presentación en pantalla no será estable ya que no está relacionada con ninguna condición de disparo

643
01:10:48,970 --> 01:10:54,109
sino con el tiempo que tarda el osciloscopio en llenar la memoria y presentar las muestras en la pantalla

644
01:10:54,109 --> 01:11:02,710
La potencia de los osciloscopios digitales modernos reside en la gran variedad de disparos que permiten seleccionar

645
01:11:02,710 --> 01:11:06,829
y por consiguiente la gran variedad de condiciones de captura que podemos definir

646
01:11:06,829 --> 01:11:22,869
En el caso de nuestro osciloscopio, deberíamos distinguir entre disparos hardware y disparos software. Los disparos hardware son realizados por el propio hardware del equipo al ir capturando las muestras, siendo por consiguiente su principal ventaja que no nos afectan a la tasa de actualización.

647
01:11:22,869 --> 01:11:39,649
Los disparos software, por su lado, nos ofrecen una mayor versatilidad en las condiciones o instante de captura, pero requieren un análisis de todas las muestras capturadas, de la memoria una vez rellenada, y por consiguiente nos impactan en la velocidad de actualización de nuestros osciloscopios.

648
01:11:39,649 --> 01:11:46,909
Soluciones como la serie Infineon X de Keysight Technologies dispone de hardware acelerado

649
01:11:46,909 --> 01:11:51,890
que potencia enormemente las capacidades y número de disparos hardware disponibles

650
01:11:51,890 --> 01:11:55,930
minimizando a su vez el tiempo requerido para los disparos software

651
01:11:55,930 --> 01:12:00,829
En la transparencia que tenemos en pantalla tenemos el ejemplo de los disparos disponibles

652
01:12:00,829 --> 01:12:04,050
en un osciloscopio Infineon MXR

653
01:12:04,050 --> 01:12:09,329
Al lado izquierdo tenemos los disparos hardware y al lado derecho los disparos software

654
01:12:09,329 --> 01:12:21,800
Otra de las opciones que nos puede ayudar a la hora de capturar nuestras señales para su visualización en el correcto instante que queremos es el disparo secuencial.

655
01:12:22,239 --> 01:12:31,039
La creación de secuencias de condiciones de disparo que convenen distintos tipos de disparo, hardware, software o incluso distintos canales.

656
01:12:31,439 --> 01:12:39,619
En el ejemplo que tenemos en pantalla, tenemos un ejemplo de este tipo de secuencia en el cual combinamos un disparo por tiempo de transición,

657
01:12:39,619 --> 01:12:49,659
en el canal verde, canal 3, con una anchura de pulso en el canal amarillo, canal 1 de nuestro

658
01:12:49,659 --> 01:12:55,380
osciloscopio. Una vez se da la primera condición, el equipo se arma y se espera la segunda condición

659
01:12:55,380 --> 01:13:02,079
para presentar las muestras en pantalla. Este mismo ejemplo es el que se suele utilizar para

660
01:13:02,079 --> 01:13:06,819
los disparos software, por ejemplo, en la cualificación de zonas o cualificación de

661
01:13:06,819 --> 01:13:11,079
medidas. En este caso la diferencia reside en que la condición de disparo

662
01:13:11,079 --> 01:13:15,699
inicial, condición hardware, un flanco de subida en el canal 3 como podemos ver

663
01:13:15,699 --> 01:13:20,359
en esta transparencia, fuerza la captura de las muestras y una vez capturadas

664
01:13:20,359 --> 01:13:25,399
todas las muestras el disparo software busca la condición definida dentro

665
01:13:25,399 --> 01:13:29,380
de las muestras capturadas y en el caso de que se cumpla presentará la señal en

666
01:13:29,380 --> 01:13:34,180
pantalla. Si no volvemos a hacer una nueva captura y volvemos a hacer un

667
01:13:34,180 --> 01:13:38,199
análisis. Veamos a continuación una demostración de

668
01:13:38,199 --> 01:13:43,159
todos estos conceptos, tanto de memoria, velocidad de actualización como de disparo y cómo

669
01:13:43,159 --> 01:13:49,000
trabajar con ellos en un osciloscopio. Para esta demostración tenemos una señal

670
01:13:49,000 --> 01:13:53,079
de reloj que nos está dando problemas en nuestro diseño y a la cual vamos a intentar

671
01:13:53,079 --> 01:13:58,020
depurar utilizando las herramientas y las medidas avanzadas de nuestro osciloscopio

672
01:13:58,020 --> 01:14:02,920
MXR de Keysight Technologies. Los osciloscopios MXR son osciloscopios muy

673
01:14:02,920 --> 01:14:08,380
potentes que presentan capacidades avanzadas que nos van a ayudar muchísimo en la depuración

674
01:14:08,380 --> 01:14:10,079
de la señal de reloj que tenemos en pantalla.

675
01:14:10,979 --> 01:14:15,239
Lo primero que podemos ver es que nuestra señal de reloj parece bastante estable, entonces

676
01:14:15,239 --> 01:14:18,779
lo que queremos ver es qué glitches posiblemente presenta dicha señal.

677
01:14:19,619 --> 01:14:23,479
Para ello podemos empezar simplemente haciendo una medida, por ejemplo, de frecuencia de

678
01:14:23,479 --> 01:14:24,140
nuestra señal.

679
01:14:24,920 --> 01:14:29,640
Podemos ver que la señal presenta una frecuencia bastante estable, no parece que presente muchos

680
01:14:29,640 --> 01:14:33,180
clichés, pero no sabemos cuáles son las posibles causas de problemas que tenemos.

681
01:14:34,760 --> 01:14:39,399
Lo primero que he de decir es que nuestros osciloscopios, el osciloscopio MXR, presenta

682
01:14:39,399 --> 01:14:43,279
velocidades de actualizaciones muy grandes, que pueden llegar a ser mayor de 200.000 formas

683
01:14:43,279 --> 01:14:47,739
de onda por segundo. Estas capacidades de actualización tan grandes están pensadas

684
01:14:47,739 --> 01:14:54,140
para minimizar el tiempo de actualización o maximizar la probabilidad de capturar fallos.

685
01:14:54,760 --> 01:14:59,520
Sin embargo, las condiciones en las que estoy capturando ahora mismo son condiciones

686
01:14:59,520 --> 01:15:04,859
similares a otros osciloscopios de velocidad de actualización más lentos, en torno a las miles

687
01:15:04,859 --> 01:15:10,520
de formas de onda por segundo. Por ejemplo, en nuestro caso en concreto estamos capturando mil

688
01:15:10,520 --> 01:15:17,619
formas de onda por segundo. El osciloscopio MXR en este caso presenta entre sus características

689
01:15:17,619 --> 01:15:26,319
dos contadores físicos que nos permiten contabilizar o totalizar eventos. He cogido en el canal 2 y he

690
01:15:26,319 --> 01:15:30,039
conectado la salida de disparo de mi propio osciloscopio a ver la velocidad

691
01:15:30,039 --> 01:15:33,880
de actualización del mismo. Entonces directamente con el contador

692
01:15:33,880 --> 01:15:38,140
activando en este caso el canal 2, podemos

693
01:15:38,140 --> 01:15:41,659
ver la velocidad de actualización que tiene mi osciloscopio. En este caso

694
01:15:41,659 --> 01:15:46,279
1000 formas de onda por segundo. La razón por la que he hecho esto

695
01:15:46,279 --> 01:15:49,979
es para ver como la calidad del display y la probabilidad de capturar fallos

696
01:15:49,979 --> 01:15:54,300
se ve infinitamente o muy grande afectada por la velocidad de actualización

697
01:15:54,300 --> 01:15:59,500
del osciloscopio. ¿Cómo he reducido la velocidad de actualización del osciloscopio? La velocidad

698
01:15:59,500 --> 01:16:05,539
de actualización del osciloscopio la he reducido utilizando el holof. El holof o la retención del

699
01:16:05,539 --> 01:16:09,760
disparo es el tiempo que ha de esperar el osciloscopio entre un disparo y el siguiente

700
01:16:09,760 --> 01:16:14,699
para presentar cualquier señal en pantalla. En nuestro caso y para la depuración de señales no

701
01:16:14,699 --> 01:16:19,840
es lo idóneo, excepto si estamos trabajando por ejemplo con señales pulsadas, con trenes de pulsos

702
01:16:19,840 --> 01:16:26,739
y lo que queremos es capturar dichos trenes de pulsos sin que se produzcan disparos en los distintos flancos de subida del tren de pulsos.

703
01:16:27,060 --> 01:16:29,739
En ese caso, el holof puede ser una herramienta muy útil.

704
01:16:30,340 --> 01:16:35,279
En nuestro caso, lo que queremos es depurar, lo que nos interesará es que el osciloscopio se actualice a su máxima velocidad.

705
01:16:35,859 --> 01:16:38,539
Por tanto, vamos a minimizar el holof a su mínimo.

706
01:16:40,359 --> 01:16:44,699
Directamente, al tener la máxima velocidad de actualización del osciloscopio,

707
01:16:44,699 --> 01:16:51,920
en este caso en torno a 150.000 formas de onda por segundo, podemos ver que la calidad del display se ve mejorada,

708
01:16:52,460 --> 01:16:58,260
la capacidad de ver las señales se ve mejorada y que por supuesto en la distinta escala de grises podemos ver esos glitches,

709
01:16:58,439 --> 01:17:01,460
esas señales esporádicas que nos aparecen en la señal.

710
01:17:02,279 --> 01:17:09,439
Esto es la capacidad de los osciloscopios de actualizar la forma de onda y que hablábamos de visualizar, capturar eventos y de ver las señales.

711
01:17:09,439 --> 01:17:21,359
Una vez tenemos esta señal puesta siempre en pantalla, podemos hacer nuestro análisis, intentar depurar y ver cada cuánto ocurre el glitch, el pulso más pequeño que tenemos aquí, para ver cuáles son las posibles causas del mismo.

712
01:17:22,560 --> 01:17:30,319
Para ello, podemos hacer distintas cosas. Por ejemplo, los osciloscopios MXR nos ofrecen una característica única que se llama modo historia.

713
01:17:30,880 --> 01:17:34,739
El modo de historia consiste, una vez hemos parado la adquisición, como acabo de hacer yo ahora mismo,

714
01:17:35,460 --> 01:17:42,159
nos presentan los 1024 últimos segmentos, o las 1024 últimas capturas, para ver qué ha podido ocurrir.

715
01:17:42,159 --> 01:17:48,479
De esta forma, si aparece cualquier evento esporádico en nuestra señal, podríamos tener la casualidad de capturarlo.

716
01:17:48,880 --> 01:17:54,960
Podemos ir navegando por esos segmentos y a lo mejor en alguno de ellos tenemos suerte de capturar la señal.

717
01:17:54,960 --> 01:18:04,260
Por ejemplo, aquí vemos algún evento extraño que hemos capturado posiblemente por este pulso reducido que ha aparecido aquí, como podemos ver.

718
01:18:04,600 --> 01:18:21,319
Esto sería idóneo para capturar la señal. No es la herramienta más potente, pero nos permite, si aparece un evento aleatorio, alguna cosita aleatoria, poder intentar capturarla y verla de esa forma sin tener a ver de fin una condición de disparo.

719
01:18:21,319 --> 01:18:37,119
Un poquito ver el pasado de nuestras señales. ¿Qué métodos más tenemos para poder capturar la señal? Uno de los métodos más utilizados es el disparo por visualización o el disparo visual o el disparo por zonas en pantalla.

720
01:18:37,119 --> 01:18:49,560
Este disparo nos permite dispararnos por lo que vemos. Por ejemplo, podemos disparar por una zona en pantalla. Esta zona puede ser una zona que se cumpla, no se cumpla o cualquier cosa.

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01:18:50,039 --> 01:18:55,619
Y de esta forma conseguiríamos capturar el evento que estamos visualmente viendo en el osciloscopio.

722
01:18:56,319 --> 01:19:06,699
Lo que podemos ver de esta condición es que, dada su potencia de análisis y todo esto, inmediatamente nos afecta a la velocidad de actualización de nuestro osciloscopio.

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01:19:07,119 --> 01:19:13,060
Eso es debido a porque se trata de un disparo software, concretamente el osciloscopio actúa de manera secuencial.

724
01:19:13,779 --> 01:19:19,479
Lo que el osciloscopio hace es deformar hardware y con los flancos de subida captura la señal a su máxima velocidad de muestreo

725
01:19:19,479 --> 01:19:25,220
y una vez capturada la señal procede a realizar ese análisis software sobre la señal capturada,

726
01:19:25,220 --> 01:19:33,600
pues en este caso de zonas o puede ser de medidas, y únicamente presenta la señal en pantalla cuando esa medida o esa zona se cumple.

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01:19:33,600 --> 01:19:37,560
en este caso lo que se ve afectada es la velocidad de muestro

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01:19:37,560 --> 01:19:40,159
pero ya esta forma de captura nos permite

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01:19:40,159 --> 01:19:44,060
hacer medidas sobre la señal y hacer ciertas caracterizaciones

730
01:19:44,060 --> 01:19:46,220
por ejemplo con esta señal

731
01:19:46,220 --> 01:19:49,439
ya podríamos directamente ampliando la misma

732
01:19:49,439 --> 01:19:52,560
hacer medidas por ejemplo de la anchura del pulso

733
01:19:52,560 --> 01:19:55,060
y comparar la anchura del pulso

734
01:19:55,060 --> 01:19:56,939
que nos está dando los problemas

735
01:19:56,939 --> 01:19:59,699
inferior aproximadamente a unos 14 nanosegundos

736
01:19:59,699 --> 01:20:08,560
con los pulsos que realmente nuestra señal está trabajando, que son pulsos de en torno a 33 nanosegundos.

737
01:20:09,619 --> 01:20:10,939
¿Por qué he hecho esta medida?

738
01:20:11,319 --> 01:20:18,060
Porque esta medida nos permitirá, por ejemplo, ahora utilizar alguna de las capacidades de disparo hardware de nuestro osciloscopio

739
01:20:18,060 --> 01:20:21,920
para capturar con más velocidad de refresco nuestra señal.

740
01:20:22,760 --> 01:20:29,600
Desactivamos el disparo software, en este caso borramos la zona y desactivamos el disparo software que estamos utilizando

741
01:20:29,600 --> 01:20:35,079
y procedemos a utilizar uno de los disparos hardware que tenemos en nuestro equipo.

742
01:20:35,399 --> 01:20:37,039
Por ejemplo, un disparo por glitch.

743
01:20:37,039 --> 01:20:41,260
En este caso queremos un glitch que sea menor de esos 33 nanosegundos,

744
01:20:41,340 --> 01:20:42,739
pero mayor de esos 14 nanosegundos.

745
01:20:42,800 --> 01:20:46,880
Por ejemplo, un disparo por un glitch de 20 nanosegundos.

746
01:20:48,279 --> 01:20:52,140
Podemos ver que el osciloscopio es capaz de dispararse y captura

747
01:20:52,140 --> 01:20:54,739
y que la velocidad de actualización ahora del osciloscopio

748
01:20:54,739 --> 01:20:57,460
está en torno a esas 100.000 formas de ondas por segundo.

749
01:20:58,159 --> 01:21:02,079
Podemos sospechar, en las mismas condiciones que estábamos anteriormente,

750
01:21:03,020 --> 01:21:08,239
estamos en velocidad de actualización de 150.000 Ft por segundo y aún hace 1.000 Ft por segundo,

751
01:21:08,739 --> 01:21:12,699
que esta sea la probabilidad de ocurrencia de este glitch.

752
01:21:13,140 --> 01:21:15,460
Pero podemos hacer eso con muchísimo más detalle.

753
01:21:15,460 --> 01:21:19,920
Es decir, podemos ver la probabilidad de ocurrencia de este glitch con muchísimo más detalle

754
01:21:19,920 --> 01:21:24,319
utilizando las capacidades de la memoria y de los propios filoscopios.

755
01:21:24,319 --> 01:21:39,539
Por ejemplo, utilizando su memoria segmentada. La memoria segmentada lo que hace es optimizarnos la utilización de la memoria del osciloscopio y la presentación en pantalla de las muestras. Es decir, nos minimiza al máximo lo que es la velocidad de actualización.

756
01:21:39,539 --> 01:21:42,579
no solo nos optimiza la utilización de la memoria

757
01:21:42,579 --> 01:21:45,140
sino que al minimizarnos esta probabilidad

758
01:21:45,140 --> 01:21:47,899
o sea, al minimizarnos esta velocidad de actualización

759
01:21:47,899 --> 01:21:50,199
nos masiviza la probabilidad de capturar eventos

760
01:21:50,199 --> 01:21:52,119
o en este caso, de contarlos

761
01:21:52,119 --> 01:21:54,760
dada la condición de disparo que tenemos

762
01:21:54,760 --> 01:21:57,500
podemos ir a nuestro menú de adquisición

763
01:21:57,500 --> 01:22:00,439
y en lugar de hacer una adquisición en tiempo real

764
01:22:00,439 --> 01:22:01,619
como la que nos pone aquí

765
01:22:01,619 --> 01:22:04,380
podemos proceder a hacer una adquisición segmentada

766
01:22:04,380 --> 01:22:07,079
definimos el número de segmentos que queremos capturar

767
01:22:07,079 --> 01:22:08,899
1024 nos parece bien

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01:22:08,899 --> 01:22:12,760
y hacemos las capturas.

769
01:22:13,460 --> 01:22:17,060
Podemos ver cada cuánto, el número de capturas que se han realizado,

770
01:22:17,159 --> 01:22:20,979
1024 capturas, cuánto tiempo le ha llevado a realizar las 1024 capturas

771
01:22:20,979 --> 01:22:24,659
y cada cuánto se ha producido la captura.

772
01:22:25,460 --> 01:22:31,680
Esta es una forma mucho más potente de ver el evento,

773
01:22:32,039 --> 01:22:33,779
de ver cada cuánto ocurre en nuestro evento.

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01:22:34,159 --> 01:22:36,859
Ahora podemos navegar por los distintos eventos,

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01:22:36,859 --> 01:23:01,439
Bien, directamente en el menú, bien directamente situándonos en el evento que nosotros queremos, podemos incluso ir mirando a través de ello, podemos hacer medidas, histogramas, máscaras de todos estos segmentos para ver o hacer distintas medidas sobre la señal que al final nos permitan depurar nuestro diseño.

776
01:23:01,439 --> 01:23:08,279
Durante esta demostración hemos visto la importancia que tiene la visualización en el osciloscopio

777
01:23:08,279 --> 01:23:12,579
la tasa de actualización del mismo, las capacidades de los distintos disparos

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01:23:12,579 --> 01:23:16,800
disparos avanzados que pueden ser hardware o software dependiendo de nuestras necesidades

779
01:23:16,800 --> 01:23:19,359
y la distinta utilización de la memoria, por ejemplo