Изменение полосы пропускания в осциллографах DSA70000

Осциллографы серии DSA70000 используют цифровую обработку сигналов для реализации уникальной функции изменения полосы пропускания

Новая серия DSA70000 включает несколько моделей осциллографов, имеющих сходный набор функций, но различную полосу пропускания: DSA71254 - 12,5 ГГц, DSA71604 - 16 ГГц, DSA72004 - 20 ГГц. Конечные пользователи выбирают необходимое для себя решение, основываясь на максимальной частоте сигналов, которые им необходимо регистрировать.

Однако новые осциллографы серии DSA70000 отличаются от других осциллографов своего класса. Вскоре будет доступна новая уникальная функция регулировки полосы пропускания (bandwidth dial), основанная на возможностях цифровой обработки сигналов. Она позволит пользователям оптимизировать полосу пропускания каждого прибора в соответствии со своими реальными потребностями, но не завышать ее.

Не каждое измерение является измерением при максимальной скорости

Осциллографы, обладающие самыми лучшими техническими характеристиками, оправдывают свою стоимость благодаря их использованию в различных подразделениях компании: измерение времен перехода, составляющих несколько пикосекунд - на рабочем столе одного разработчика, а применение глазковых диаграмм - в соседней лаборатории. Аналогично, как это обычно происходит в крупных компаниях, например производящих материнские платы для ПК, одновременно требуются приборы, поддерживающие протоколы первого поколения, такие как PCI Express или даже USB, и только появившиеся стандарты последовательной передачи данных, такие как SATA III. Ясно, что эти применения предъявляют весьма различные требования к полосе пропускания.

Конструктор, работающий с самыми последними последовательными устройствами, нуждается в приборах, которые способны регистрировать частоту по крайней мере пятой гармоники таких новых стандартов, как SATA III, Double XAUI, PCI-Express 2.0, HDMI 1.3 и т. д. Представляется необходимым обеспечивать адекватную точность регистрации сигнала, в частности, для верного воспроизведения высокоскоростных фронтов импульсов.. Рассмотрим в качестве примера стандарт SATA Gen III. Его скорости передачи данных 6,0 Гбит/с соответствует тактовой частоте 3 ГГц с частотой пятой гармоники 15 ГГц. Поэтому инженер может выбрать осциллограф DSA71604 с частотой 16 ГГц, чтобы использовать глазковые диаграммы диаграммы и измерения джиттера, необходимые для испытаний на соответствие. Полоса пропускания прибора должна быть достаточна для высококачественной регистрации на частоте пятой гармоники с запасом по полосе пропускания.

В соседней комнате другой инженер работает с изделиями, в которых используется устаревшая шина PCI Express 1.0. Здесь скорость передачи данных 2,5 Гбит/с, с тактовой частотой 1,25 ГГц, и частотой пятой гармоники 6,25 ГГц. Полная полоса пропускания осциллографа DSA71604 больше, чем необходимо для этого стандарта. Фактически, на результаты измерений будут влиять как высокочастотные шумы, так и другие высокочастотные артефакты лежащие за пределами необходимой полосы проопкскания, в данном случае 6.25 ГГц. Для такого сигнала больше подойдет осциллограф с полосой пропускания, соответствующей требованиям шины PCI Express 1.0.

Включение регулировки

У осциллографов серии DSA70000 есть интеллектуальная функция цифровой обработки данных, которая решает проблему оптимизации полосы пропускания. Когда используется регулировка полосы пропускания, в канал передачи сигнала осциллографа включается цифровой фильтр, ограничивающий частотную характеристику выбранной частотой среза. Когда применяется эта регулировка, характеристики прибора загрубляются, равномерность амплитуды и линейность фазы поддерживаются в новом частотном диапазоне. Универсальный осциллограф DSA71604, обычно работающий как прибор на 16 ГГц, может превращаться в 8 ГГц осциллщграф, который идеально подходит для работы с PCI Express 1.0. Эта функция регулировки будет составной частью каждой новой модели серии DSA70000.

При уменьшении полосы пропускания осциллограф может работать без шумов, лежащих вне представляющего интерес диапазона. Функция регулировки полосы пропускания также полезна, когда полоса пропускания пробника меньше полосы пропускания применяемого осциллографа. С помощью регулировки полосы пропускания можно удалить шум, существующий в области, лежащий вне соответствующей полосы пропускания пробника. По существу это превращает осциллограф и пробник в систему с однородной полосой пропускания на всем сигнальном тракте, начиная от наконечника пробника.

Обратите внимание, регулировку полосы пропускания нельзя выполнить, снижая частоту дискретизации. Эта функция фильтрации, выполняемой методом цифровой обработки данных, контролируемым образом воздействует на частотную характеристику аналогового сигнального тракта.

Заключение

В сегодняшних условиях у инженеров, работающих с системами последовательной передачи данных, возникает необходимость выполнять измерения при сильно различающихся характеристиках полосы пропускания. Новые осциллографы серии DSA70000 будут снабжены средством уменьшения полосы пропускания высокопроизводительной модели в соответствии с требованиями конкретного устройства или протокола шины, что снижает влияние шума, лежащего вне нужной полосы, на измерения. Теперь конструкторы смогут приобретать прибор для самых высокочастотных приложений и с легкостью оптимизировать его, чтобы так же хорошо проводить измерения при более низкой частоте.

Все функции и характеристики, упомянутые в этом информационном бюллетене и относящиеся к серии DSA70000, в равной степени применимы к серии DPO70000.