Couverture ElectroniqueS n°127

L'oscilloscope 1 GHz à quatre voies a vu son prix divisé par deux en trois ans et demi, puisqu'il est passé de 20 000 euros fin 2001 à moins de 10 000 euros le mois dernier avec le DL9140 du japonais Yokogawa. Proposer un oscilloscope de bande passante 1 GHz au prix d'un modèle à 500 MHz, tel est le défi relevé par Yokogawa avec sa série DL9000. Au deuxième semestre 2001, les familles TDS5000 et WaveRunner-2 de Tektronix et LeCroy avaient abaissé le coût d'un modèle 1 GHz à quatre canaux sous la barre des 20 000 euros ( Electronique n° 118, p. 37). Aujourd'hui le DL9140 de la firme nippone, dont l'offre en instrumentation de mesure est représentée par MB Electronique, démarre à 9 950 euros. Et ceci, bien sûr, avec des spécifications améliorées : la profondeur mémoire notamment est en standard de 2,5 Mo/voie contre 100 ou 250 ko chez ses devanciers. Moyennant 5 500 euros de plus, le DL9240 offre une bande passante de 1,5 GHz et numérise deux fois plus vite.Il va de soi que l'augmentation impressionnante du rapport performances/prix n'est pas l'apanage de Yokogawa. En version de base, tous les oscilloscopes à quatre voies de 1 GHz valent désormais moins de 20 000 euros et les tailles mémoire se sont accrues (tableau). Mais, à l'exception du tout récent DSO6104A d'Agilent Technologies, qui a également frappé fort côté coût, la concurrence se situe au minimum à 15 000 euros. Il est vrai que le fabricant japonais avait besoin d'une tarification agressive pour s'implanter dans un domaine de l'oscilloscopie dont il était absent jusqu'alors : en effet la bande passante des autres produits de sa gamme ne dépasse pas 500 MHz. Bien conscient du déplacement des besoins des utilisateurs et bien que sa politique reste centrée sur le c&oelig;ur du marché, il lui fallait évoluer vers le gigahertz et au-delà.Le prix des DL9000 n'est pas leur seul argument, loin s'en faut. On remarque en premier lieu leur compacité record : avec une largeur de 35 cm et une profondeur de quelque 18 cm, leur empreinte au sol est la plus faible du marché dans leur catégorie ; plus léger, le DSO6104A occupe toutefois une surface supérieure. Outre une capacité mémoire maximale de 6,25 Mo, une vitesse de conversion de 5 ou 10 Géch./s en bicanal et un échantillonnage en temps équivalent à 2,5 Téch./s valeur sans précédent pour des appareils de ce type, les DL9000 bénéficient d'un mode historique avec recherche automatique de pattern série, de possibilités optionnelles de déclenchement et d'analyse sur différents bus série (SPI, I2C et, bientôt, CAN, Gigabit Ethernet et FlexRay) et d'une cadence d'acquisition de 40 000 courbes de 1 Kpoint par seconde et par voie.Par segmentation de la mémoire d'enregistrement, cette cadence atteint même près de 2,5 millions d'acquisitions par seconde : elle n'est alors limitée que par le temps de réarmement du déclenchement, en l'occurrence 400 ns, soit environ dix fois moins que sur la plupart des modèles concurrents. Naturellement, une telle vitesse de capture n'est pas disponible en continu, puisque la profondeur mémoire n'est pas infinie et qu'elle ne peut être découpée en plus de 1 600 parties dans ce mode. Toutefois, certains phénomènes à taux de répétition ultrarapide se satisferont de ce réarmement accéléré. On notera que l'affichage des courbes se fait en temps différé par rapport à leur enregistrement.Un affichage jusqu'à 450 Mpoints/sToujours rétif au système d'exploitation Windows, Yokogawa persiste à ne pas incorporer de PC dans ses oscilloscopes. Ce qui n'empêche pas ses modèles d'être richement pourvus en dispositifs de stockage et interfaces. Ainsi, les DL9000 disposent d'une flash interne de 32 Mo, de deux emplacements pour PC Card et d'un disque dur de 30 Go en option. Ils possèdent trois ports USB, dont deux en face avant, une sortie vidéo et une liaison Ethernet 100Base-T optionnelle. Avec cette dernière est intégré un serveur web autorisant la récupération et le traitement des courbes ou le pilotage des appareils à distance. Pour assurer un interfaçage GPIB, une PC Card d'origine National Instruments est proposée.Fidèle à sa tradition, Yokogawa a développé les composants clés de ses derniers-nés, en particulier les amplificateurs d'entrée à large bande et les convertisseurs A/N. De surcroît, un Asic, réalisé en Cmos 0,13 µm, a été conçu pour le traitement des signaux et la gestion de l'affichage. Ce circuit ADSE (Advanced data stream engine), qui inclut la mémoire d'acquisition, équipe chacune des voies. C'est lui qui est à la source de la vitesse d'affichage des DL9000, celle-ci étant indépendante du nombre de canaux en activité du fait de l'architecture parallèle mise en &oelig;uvre. Comme mentionné plus haut, cette vitesse est de 40 000 écrans/s pour quatre courbes de 1 kpoint.Quelle que soit sa longueur, la totalité d'une acquisition est visualisée : la mise en trame pour un affichage en 3D, avec une intensité lumineuse ou un codage de couleur fonction de la récurrence des points, prend évidemment plus de temps quand la taille mémoire utilisée s'accroît. L'Asic ADSE maintient toutefois une cadence élevée : pour 12,5 kpoints, la vitesse est encore de 9 000 acquisitions par seconde et par voie, soit un total possible de 450 Mpoints/s et une rapidité 150 fois supérieure à celle des DL7400 de Yokogawa « limités » à 60 écrans/s jusqu'à 10 kpoints. Sur les DL9000, 60 écrans/s sont fournis pour des enregistrements de 1,25 Mpoint.Les calculs sur les signaux affectent assez peu la vitesse d'acquisition. Les mesures automatiques de paramètres ne produisent aucun changement, une fonction zoom divise la vitesse par 2,5 et des fonctions mathématiques l'abaissent d'un facteur 5, ce qui permet de lui conserver une valeur respectable : ainsi l'affichage de quatre courbes temps réel de 2,5 kpoints simultanément avec quatre courbes calculées s'effectue au rythme de 5 000 écrans/s.Comme c'est l'usage sur les oscilloscopes du constructeur japonais, un mode historique autorise le rappel des acquisitions successives qui se trouvent en mémoire (jusqu'à 2000). L'ensemble du contenu est visualisable par superposition des courbes en 0,1s, cinquante fois plus vite qu'auparavant. L'utilisateur a le choix entre revoir les signaux l'un après l'autre ou les faire défiler en continu comme un film. Pour en accélérer l'exploitation, l'opérateur est à même de définir un ou plusieurs gabarits pour extraire automatiquement les traces qui entrent dedans. De plus, en mode historique comme sur toute acquisition quelle qu'en soit la longueur, il est possible de rechercher un pattern série de 64 bits.Les DL9000 sont livrés en standard avec des sondes passives 500 MHz. Néanmoins, des sondes à 2,5 et 5 GHz ont aussi été développées par Yokogawa, qui met en avant leurs coûts de deux à trois fois inférieurs à ceux des produits concurrents. Leurs bandes passantes, apparemment surdimensionnées, peuvent donner à penser que la société ne va pas en rester là et qu'elle entend poursuivre sa montée en fréquence.

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