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高標(biāo)準(zhǔn)示波器的實現(xiàn)

作者: 時間:2017-01-12 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
  電子設(shè)計行業(yè)對速度及性能的不懈追求正不斷改變高端示波器的標(biāo)準(zhǔn)。帶寬、捕獲、分析和光信號所需要的精確度(即:測量精確度和信號完整性)已經(jīng)成為當(dāng)前最重要的因素。8月1日,泰克(Tektronix)公司全球同步發(fā)布推出4款最新 DPO/DSA70000D 系列示波器型號,這些型號產(chǎn)品在全部4個通道上提供了高達(dá)33GHz的帶寬,雙通道上實現(xiàn)了高達(dá)100GS/s的實時采樣率,上升時間為9ps的業(yè)界最高精確度的示波器,可為當(dāng)前的多個通道間的最快電信號提供業(yè)界最高水平的測量精確度。

  1 核心模擬前端創(chuàng)新設(shè)計

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/201701/337768.htm

  泰克高性能示波器產(chǎn)品線市場經(jīng)理Davig Fink告訴記者,在DPO/DSA70000D中,有許多泰克領(lǐng)先行業(yè)獨創(chuàng)的技術(shù),為提高DPO/DSA73304D示波器性能,泰克采用了 IBM 8HP 鍺化硅技術(shù)。這是一種 130 納米鍺化硅雙極互補金屬氧化物半導(dǎo)體(BiCMOS)工藝,利用200 GHz的FT轉(zhuǎn)換速度提供了2倍于上代產(chǎn)品的性能。

  鍺化硅(SiGe)技術(shù)利用可靠性高且成熟的制造工藝,提供能與特殊材料(如:磷化銦(InP)和砷化鎵(GaAs))性能媲美的性能級別。與其它方案不同的是,鍺硅BiCMOS工藝提供了在一塊芯片上同時制備高速雙極性晶體管和標(biāo)準(zhǔn)CMOS的途徑,從而使一系列同時具備高集成度和極致性能的電路成為可能。正是這二者的結(jié)合,使泰克公司能夠在長達(dá)十多年的時間內(nèi)持續(xù)且可靠地提供功能豐富的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。

  Davig Fink說,在DPO/DSA73304D模擬前端中,采用了鍺化硅 BiCMOS工藝,該前端為33GHz、100 GS/s。該芯片包含2個通道(2 塊小芯片)的前置放大器及一個100 GS/s的跟蹤/保持集成電路(IC)(large die)。泰克公司通過將前置放大器和采樣/保持功能集成于單一封裝中,提高通道間的匹配能力,減少由其他示波器中使用的獨立采樣/保持電路和ADC器件引起的交叉失真。一般情況下,減少所需的組件和接口數(shù)量可減少噪音和計時的不確定性,從而提高了ENOB性能。

  “我們?yōu)榇朔N前端設(shè)計提供的另一項創(chuàng)新是大偏移范圍和終端性能。通過前置放大器芯片上的分離路徑輸入結(jié)構(gòu)和多芯片模塊上的AC接地端接電阻器,從而實現(xiàn)了此種性能。該性能可以更加輕松地對大型直流偏置或直流偏置終端信號做出準(zhǔn)確的測量,”Davig Fink表示,“我們會繼續(xù)走創(chuàng)新之路,采用8HP鍺化硅技術(shù)實現(xiàn)領(lǐng)先的ASIC設(shè)計,可提供更卓越的精準(zhǔn)水平。”

  由于實現(xiàn)了向8HP的轉(zhuǎn)換,DPO/DSA73304D示波器可以提供卓越的信號采集性能和分析能力。它幫助設(shè)計人員利用全部四通道前所未有的捕獲功能夠捕捉實時信號,并且利用業(yè)界最高的波形捕獲能力捕獲更多信號細(xì)節(jié)。利用一套工具集(為提供更快的設(shè)計和一致性測試而設(shè)計)實現(xiàn)設(shè)置、高速串行數(shù)據(jù)設(shè)計的捕獲及分析的自動化。該示波器主要性能還包括:

  ●雙通道高達(dá) 33 GHz 和 100 GS / s,所有四通道 > 20 GHz 和 50 GS / s。

  ●小于9 ps的上升時間(通常為 20/80)。

  ●低于 0.56% 的垂直噪聲,≥5.5 的有效位數(shù)。

  ●30 多個可定制特殊應(yīng)用軟件分析包。

  2 高精確度和強大的捕獲能力

  新型 DPO/DSA73304D 平臺兼?zhèn)錁I(yè)界領(lǐng)先的實時示波器信號完整性和計時精度,使用戶能夠更準(zhǔn)確和更有把握地完成他們的設(shè)計。Davig Fink表示,DPO/DSA73304D還可以幫助設(shè)計工程師完成以下工作:

  ●利用業(yè)界最精準(zhǔn)的捕獲系統(tǒng),發(fā)現(xiàn)感興趣的重要信號,此類捕獲系統(tǒng)的特征是采用了在示波器和探頭中使用的可靠鍺化硅技術(shù)。

  ●使用市場上最佳綜合觸發(fā)系統(tǒng),捕獲高速信號評估所需的精確的信號事件。

  ●利用高采樣率搜尋記錄,以確定關(guān)鍵事件/錯誤,用于系統(tǒng)驗證。

  ●利用 30 + GHz 示波器中最高信號與嗓音的比值,快速分析關(guān)鍵測量結(jié)果。它能夠提供高靈敏度、低噪聲的測量結(jié)果,這樣的結(jié)果為高速光纖的準(zhǔn)確定性及能源和串行數(shù)據(jù)測量的執(zhí)行提供依據(jù)。

  尖端軟件與 DPO/DSA70000 系列平臺上用戶界面工具相互結(jié)合,為復(fù)雜測量方案(包括調(diào)試/分析)提供了最短的快速響應(yīng)時間。DPO/DSA73304D 通過結(jié)合高帶寬、高采樣率和快速上升時間,可為當(dāng)今最高的信號完整性測量要求而特別進(jìn)行量身定做。Davig Fink強調(diào),最新33 GHz 的泰克示波器使得設(shè)計者可以通過誤碼率來了解高級調(diào)制技術(shù)的效果,甚至在速度繼續(xù)增加時也同樣適用。



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