Tecnologías y evolución de los osciloscopios analógicos antiguos de Tektronix . La empresa se fundó a mediados de la década de 1940 para producir osciloscopios.
En la década de 1960, Tektronix introdujo la serie 450 de osciloscopios portátiles relativamente compactos, comenzando con el 453 de 50 MHz. El 453 fue reemplazado por el 454. También se fabricó un osciloscopio portátil CA/CC de 15 MHz, el 422. [1]
A estos osciloscopios les siguieron rápidamente las series 460, 470 y 480. Cada actualización dio como resultado un mayor ancho de banda y una mejor capacidad de disparo. Estos osciloscopios seguían siendo pesados para su uso portátil y el chasis era complicado y costoso de construir.
Lo más destacable de estos modelos portátiles es la abundancia de opciones y ofertas, desde un ancho de banda de 500 kHz hasta 400 MHz. En 1988, los precios comenzaban en unos 2000 dólares y subían hasta los 12 000 dólares o más para el 2467 con CRT MCP, todos con 2 a 4 canales. El peso pasaba de 1,6 kg para el diminuto 212 a 11 kg para el 2467.
Estos telescopios vienen en muchos modelos diferentes y las diferencias entre ellos no son obvias.
El primer número, "5", representaba el diámetro de la pantalla y el "01" indicaba el primer modelo. El primer modelo 501 contenía circuitos avanzados, pero era demasiado grande y pesado en el banco de trabajo. Eso no era suficiente para competir contra los "grandes" competidores como Dumont, RCA, Varian, General Electric (?). Tektronix se dio cuenta de estos inconvenientes y presentó el modelo 511 (diseñado por Howard Vollum , Milt Bave y otros). [2]
El Tektronix 515A es un osciloscopio de tubo de una sola traza de 15 MHz introducido en 1955. [3] Los primeros 900 vendidos no tenían el sufijo "A" para la versión mejorada. Se pueden conectar dos entradas verticales, pero solo se puede visualizar una (interruptor selector) frente al barrido de tiempo. Sin embargo, también hay una entrada horizontal externa que permite comparar dos señales mostrándolas como un gráfico xy, en lugar de solo una forma de onda en función del tiempo.
El 547 fue quizás el osciloscopio de tubo de vacío de gran tamaño más popular. Era un osciloscopio de haz único que costaba 1875 dólares en 1968. El 547 se hizo popular en gran medida debido al innovador modo "ALT", que permitía mostrar trazas duales en un osciloscopio de haz único, lo que proporcionaba gran parte de la funcionalidad de los osciloscopios de haz doble por una fracción del costo adicional. [4]
A muchos usuarios les interesaba poder ver más de una señal eléctrica en la pantalla al mismo tiempo, para poder compararlas o correlacionarlas fácilmente. Había dos métodos para hacerlo. Uno era un osciloscopio de doble haz. Este era un enfoque muy costoso, ya que se necesitaban dos de cada cosa. Los osciloscopios Tektronix como este eran el 502, 551, 555 y 556. Algunos de estos tenían dos bases de tiempo y dos juegos de placas de deflexión horizontal, por lo que el escaneo horizontal de los dos haces podía sincronizarse (activarse) por separado del otro.
Otra forma de hacer lo mismo era utilizar un interruptor electrónico delante del sistema vertical en un osciloscopio de haz único. Esto se denomina osciloscopio de "doble traza". El interruptor funcionaba para mostrar 2 o 4 señales eléctricas independientes en la pantalla. Esto requería poca duplicación y solo aumentaba un poco el coste. Esta es la técnica utilizada en todos los complementos de doble y cuádruple traza, como el CA, 1A1, 1A2, Type M y 1A4.
Los primeros osciloscopios Tektronix de la serie 2000 se introdujeron en el catálogo de 1982. Los nuevos modelos disponibles ese año fueron los 2213, 2215, 2335, 2336 y 2337. Ofrecían una excelente portabilidad junto con un peso ligero y un bajo consumo de energía. Muy resistentes, estaban clasificados para soportar 50 g. La mayor parte de esto se debió a la simplificación del diseño del circuito y a una fuente de alimentación conmutada liviana. Eran significativamente más livianos que los de la serie 400. [5]
Estos primeros modelos tenían un ancho de banda limitado, pero en 1984 eso cambió con la introducción del 2465 y su hermano pequeño, el 2445. Ambos modelos tenían 4 canales, pero el ancho de banda del 2465 era de 300 MHz, con disparo correspondiente. Completamente controlados por microprocesador y firmware, eran una nueva generación, similares en apariencia pero sin relación con los osciloscopios 2200. En 1989, el 2465B tenía un ancho de banda de 400 MHz con disparo más allá de los 500 MHz.
El auge de la serie 2000 parece haber sido en 1984, cuando se introdujeron nada menos que 21 modelos, de un total de 33 modelos en oferta. El 2430, el 2432A, el 2465B y el 2467B duraron hasta 1996. En el catálogo de 1997 ya no figuraban modelos de la serie 2000, lo que indica un largo periodo de producción de 14 años.
Las principales diferencias entre la serie 2200 analógica, no digital y sin almacenamiento, son las siguientes: la serie 2200 es principalmente de 2 canales, con las excepciones de 4 canales 2245, 2246, 2247 y 2252 (los dos canales adicionales tienen solo dos valores de atenuación vertical). Los modelos 2335 y 2336 son versiones reforzadas de 2 canales fabricadas principalmente para uso militar. La serie 2400 es de 4 canales, 2 de los cuales tienen atenuadores completos. De lo contrario, la principal diferencia es el ancho de banda. La serie 2200 es de 20 a 100 MHz. La serie 2400 comienza en 150 MHz (2445, 2445A) pero aumenta con el 2445B; 150 MHz para las primeras unidades, 200 MHz para las últimas unidades. El 2465 tiene un ancho de banda de 300 MHz, el 2465A 350 MHz, el 2465B 400 MHz.
El 2467 es un caso especial, ya que tiene un CRT de placa de microcanal (MCP). Este osciloscopio ofrece una velocidad de escritura extremadamente alta, lo que permite visualizar pulsos de un solo disparo con una duración de nanosegundos en condiciones de luz ambiental normal. En ese aspecto, era el único CRT sin almacenamiento que podía hacer esto. El mismo tipo de CRT se utilizó en el 7104.
Años en los que se introdujeron los distintos modelos según los catálogos de Tektronix:
En 1994, comenzó el declive y, a partir de entonces, no se comercializaron nuevos modelos del año 2000. En 1996, solo se ofrecían los modelos 2430A, 2440, 2465B y 2467B. La serie TDS había reemplazado por completo a la serie 2000.
El 2247 y el 2252 son muy similares. La diferencia es que el 2252 tiene configuraciones programables y de impresión, útiles en muchas aplicaciones. Ambos son osciloscopios excelentes.
Los osciloscopios con cursores incluyen los modelos 2211, 2246, 2252 y todos los de la serie 2400 (2445, 2465, 2467). Los cursores permiten realizar mediciones que son independientes de la retícula. Con un osciloscopio equipado con cursores, el usuario puede medir con precisión y rapidez, como mínimo, el voltaje, el tiempo y la frecuencia de toda o parte de la forma de onda. La precisión varía, pero incluso los cursores más básicos brindan resultados más precisos que las lecturas tomadas de la retícula. El TAS 465, un osciloscopio analógico de 100 MHz de bajo costo, también tiene un sistema de cursores. Los modelos 2445, 2465 y 2467 tienen una opción llamada CTT, que vincula un contador de frecuencia de alta precisión con el cursor y el sistema de lectura.
Los osciloscopios de almacenamiento van aún más allá con varios sistemas de extracción de parámetros. Debido a que la forma de onda es una porción de tiempo, digitalizada y almacenada en la memoria del osciloscopio, éste puede trabajar con ese único conjunto de datos. En un instante, se pueden derivar y mostrar en la pantalla hasta veinte parámetros o atributos de la señal. Los osciloscopios que pueden realizar la extracción de parámetros también pueden comunicarse con una computadora a través de una configuración GPIB y realizar cálculos matemáticos aún más avanzados en la forma de onda. Entre ellos se incluyen los osciloscopios de almacenamiento digital 2430, 2432 y 2440.
Los osciloscopios de la serie 2400 de Tektronix fueron quizás los instrumentos más potentes de su tiempo, siendo los modelos 2445, 2465 y 2467 los de gama alta y la serie 2430 de osciloscopios de almacenamiento digital que proporcionaba almacenamiento digital. Combinaban un gran ancho de banda y velocidades de muestreo con funciones de automatización y capacidades de procesamiento de formas de onda. En 1991, había cuatro modelos disponibles: 2430A, 2431L, 2432A y 2440. Junto con el 2402 y una PC, constituyen un sistema completo de procesamiento y análisis de formas de onda. [7]
Las opciones importantes del osciloscopio son:
La extensión del instrumento 2402 TekMate es en realidad un clon de IBM que utiliza el osciloscopio como teclado y monitor. El 2402 tiene dos unidades de disquete; el 2402A se puede adquirir con un disco duro en lugar del segundo disquete. El 2402 se comunica con el osciloscopio a través del bus GPIB y transfiere datos de formas de onda, programas y configuraciones del panel frontal en ambas direcciones. Las formas de onda se pueden almacenar en disquetes, procesar mediante software en el 2402 y volver a cargar en el osciloscopio para su visualización. Se pueden almacenar tantas formas de onda como discos tenga uno para almacenarlas.
El procesador del modelo 2402 es un Ampro LittleBoard/PC que ejecuta la CPU NEC V40 a 7,16 MHz. El procesador del modelo 2402A es un Ampro LittleBoard/286 que ejecuta a 16 MHz. Cada uno viene con aproximadamente 1 MB de RAM.
Se puede conectar un teclado IBM PC/XT estándar al 2402. El 2402A requiere un teclado PC/AT. Sin embargo, no parece ser necesario. Todas las funciones se pueden ejecutar desde los menús del propio osciloscopio.
El 2402 tenía un conector CGA hembra de 9 pines , mientras que el 2402A tenía una tarjeta EGA .
La sonda suministrada fue la P6137, una sonda altamente sofisticada con un ancho de banda de 10X y 400 MHz con capacidad de lectura y activación de configuración automática.
Trazador de color HC100. El HC100 es un trazador de cuatro colores diseñado para realizar gráficos de formas de onda directamente desde los osciloscopios de la serie 2430 de Tektronix. No requiere un controlador intermedio. Bajo el control del programa desde el instrumento conectado mediante un cable GPIB, se pueden utilizar los comandos del panel frontal para trazar formas de onda almacenadas digitalmente e impresiones de la información de configuración del instrumento. A veces se venden, pero no siempre tienen la interfaz GPIB necesaria.
Impresora matricial HC200. Esta unidad se puede utilizar para generar gráficos de forma de onda y capturar información de configuración. Se puede conectar directamente al osciloscopio con un cable de impresora, por lo que no se necesita una GPIB.
La serie 7000, una familia de osciloscopios modulares de alta gama, se introdujo a principios de la década de 1970. La serie incluía un sistema de lectura que mostraba las configuraciones del complemento en el CRT.
Algunos modelos de osciloscopios de haz único convencionales fueron el 7603 (2.700 dólares en 1983), el 7704, el 7704A (ancho de banda de 250 MHz, 4.260 dólares), el 7904 (ancho de banda de 500 MHz, 8.910 dólares), el 7904A y el 7104 (ancho de banda de 1 GHz con alto brillo para eventos de disparo único, 20.160 dólares). El último dígito del número de modelo indicaba la cantidad de ranuras de conexión que tenía el mainframe. El 7844 (12.665 dólares en 1983) era un osciloscopio de haz doble de 400 MHz de ancho de banda. La serie también incluía algunos osciloscopios de almacenamiento: 7613 (persistencia variable, $5,025 en 1983), 7623, 7633 (BW de 100 MHz, $7,765) y 7834 (BW de 400 MHz, $11,705). La serie también se adentró en el territorio de los osciloscopios digitales. El osciloscopio de procesamiento de formas de onda 7854 ($13,750 en 1983) podía funcionar como un osciloscopio analógico o digital con GPIB . El digitalizador de formas de onda programable 7612D ($26,400 en 1983) y el digitalizador de formas de onda transitorias programable 7912AD ($24,800) eran digitalizadores GPIB que no tenían pantalla.
La serie 7000 tenía una amplia colección de complementos. Los complementos 7Ann eran amplificadores. El 7A18A era un amplificador de doble traza de 75 MHz, 1 Mohm, 5 mV/div (1180 dólares en 1983). El 7A26 era similar, pero tenía un ancho de banda de 200 MHz (1910 dólares); el 7A29 (2530 dólares) era un amplificador de un solo canal de 1 GHz y 50 ohmios. La serie incluía amplificadores diferenciales. El amplificador diferencial 7A22 (1500 dólares en 1983) tenía solo un ancho de banda de 1 MHz, pero su rango más sensible era de 10 µV/div. El comparador diferencial 7A13 (2865 dólares en 1983) tiene un ancho de banda de 105 MHz. El amplificador comparador diferencial 7A13 puede restar un voltaje de CC de la entrada y amplificar alrededor de ese voltaje, una característica desconocida para los osciloscopios digitales modernos. [ cita requerida ] Observar los rieles de voltaje es una situación en la que la serie 7000 todavía se destaca. Por ejemplo, uno podría restar el voltaje nominal del núcleo (por ejemplo, 1,1 V) y configurar el amplificador a 1 mV/div (el mejor) y ver la calidad del suministro de voltaje del núcleo de un procesador en detalle.
Los plug-ins 7Bnn fueron pensados como bases de tiempo. Había varias opciones para adaptarse al ancho de banda del mainframe. Dos plug-ins de base de tiempo podían comunicarse para obtener una función de barrido retardado (por ejemplo, 7B80 y 7B85, $1,335 y $1,605 en 1983). Algunos plug-ins de base de tiempo incluían un barrido retardado en un módulo, como el 7B53A o el 7B92A ($1,430 y $3,175 en 1983).
Había varios complementos digitales o medidores (7Dnn). Por primera vez en los osciloscopios disponibles comercialmente, la serie 7000 tenía un sistema de lectura digital, por lo que un complemento podía mostrar sus ajustes o mostrar el valor de una medición en el CRT. El 7D11 ($2,915 en 1983) era un retardador digital, el 7D15 ($3,020) era un contador/temporizador de 225 MHz, el 7D13 ($1,105) era un multímetro y el 7D12/M2 ($2,815) era un muestreo y retención con un convertidor analógico a digital. Los complementos digitales más exóticos usaban el osciloscopio de la computadora central como una mera unidad de visualización. El 7D01 y el 7D02 eran complementos de analizador lógico. El digitalizador programable 7D20 de triple ancho con GPIB (7.750 dólares en 1983) convertiría un ordenador central analógico en un osciloscopio digital.
La serie también tenía algunos plug-ins de tecnología de muestreo, y muchos plug-ins de este grupo usaban los cabezales de muestreo y generadores de pulsos de la serie S. (Los cabezales de muestreo de la serie S se usaban en los plug-ins de muestreo de la serie 560 de Tektronix, como el 3S2, 3S5, 3S6). La unidad de muestreo 7S11 ($1,780) estaba destinada a la ranura del eje vertical de un mainframe; aceptaría un cabezal de la serie S, y ese cabezal determinaría el ancho de banda. El cabezal de muestreo S-1 ($1,160 en 1983) tenía un ancho de banda de 1 GHz; el cabezal de muestreo S-4 ($2,665) tenía un muestreador de onda viajera de ancho de banda de 12,4 GHz con un tiempo de subida de 25 ps. El 7S11 funcionaría en combinación con las unidades de barrido de muestreo 7T11 ($4,460 en 1983) o 7T11A como base de tiempo. El 7T11 podía dispararse con una señal de 1 GHz o podía sincronizarse con una entrada de 1 GHz a 12,4 GHz. El 7S12 TDR/Sampler (3.390 dólares en 1983) era un complemento de reflectometría de dominio temporal de doble ancho ; necesitaba tanto un cabezal de muestreo (como el muestreador de paso a través de 11,5 GHz con tiempo de subida de 30 ps S-6, 2.295 dólares en 1983) como un generador de pulsos (como el generador de diodos de túnel con tiempo de subida de 25 ps S-52, 1.655 dólares en 1983). El 7S12 también podía funcionar como un osciloscopio de muestreo con un cabezal de muestreo y un cabezal de reconocimiento de disparo (S-53). El muestreador de barrido retardado de doble traza 7S14 (5.235 dólares en 1983) era un muestreador completo de 1 GHz que no utilizaba ningún cabezal de muestreo de la serie S.
También había un complemento trazador de curvas, el 7CT1N (1.385 dólares en 1983), y complementos analizadores de espectro (por ejemplo, 7L5, 7L12, 7L13, 7L14, 7L18). La combinación de un mainframe de osciloscopio de la serie 7000 con un complemento analizador de espectro sin almacenamiento (7L12, 7L13) permitió un barrido lento con una pantalla que no se desvanecía. El 7L5, 7L14 y 7L18 tenían su propio almacenamiento digital interno y eran capaces de mostrar una pantalla estable incluso cuando se utilizaban en mainframes sin almacenamiento.
En 1965, Hewlett-Packard diseñó el bus de interfaz Hewlett-Packard (HP-IB) para conectar su línea de instrumentos programables a sus computadoras. Debido a su alta tasa de transferencia en ese momento (nominalmente 1 MB/s), este bus de interfaz ganó popularidad rápidamente. Más tarde fue aceptado como estándar IEEE 488-1975 y ha evolucionado hasta convertirse en el estándar ANSI/IEEE 488.1-1987. Hoy en día, el nombre de bus de interfaz de propósito general (GPIB) se usa más ampliamente que HP-IB. ANSI/IEEE 488.2-1987 fortaleció el estándar original al definir con precisión cómo se comunican los controladores y los instrumentos. Los comandos estándar para instrumentos programables (SCPI) tomaron las estructuras de comandos definidas en IEEE 488.2 y crearon un conjunto de comandos de programación único y completo que se usa con cualquier instrumento SCPI. Muchos instrumentos de Tektronix, incluidos los osciloscopios de la serie 2430, están disponibles con tarjetas de interfaz GPIB.
