Осциллографы высокого разрешения в полосе до 8 ГГц: новая серия Teledyne LeCroy WavePro HDR

Компания Teledyne LeCroy (США) анонсировала выпуск новой серии осциллографов высокого разрешения WavePro HDR (рис. 1) в составе четырех базовых моделей, впервые сочетающих 12‑битную технологию HD4096 и полосу пропускания до 8 ГГц. Это обеспечит анализ с использованием архитектуры с низким уровнем собственных шумов для максимальной чистоты и достоверности сигнала. Максимальная длина захвата данных до 5 Гбайт (также впервые достигнуто в отрасли) быстрой, гибкой и легко управляемой памяти системы сбора WavePro HDR даст осциллографу возможность захватывать все нюансы и детали сигнала на более длительном интервале времени. Обширный набор измерительных ресурсов позволит быстро предоставить и проанализировать базовые функции и поведение тестируемой системы.

Рис. 1. Внешний вид осциллографа серии WavePro HDR

Модели 12‑битных осциллографов WavePro HDR могут помочь инженерам-конструкторам в разработке современных, максимально компактных, все более быстродействующих изделий, мобильных и портативных устройств с низким энергопотреблением; высокоскоростных продуктов, вычислительных систем с высоким уровнем встраивания; в технологиях центров хранения и обработки информации. Все перечисленные приложения могут быть проанализированы с помощью сигналов аналогового датчика: чувствительные к перетеканию мощности сети электропитания с шинами очень малого напряжения питания (PDNs), высокоскоростные процессоры и интерфейсы последовательной передачи данных. Для этого требуется осциллограф, который сочетает в одном приборе такие функции, как высокое разрешение, низкий уровень собственных шумов, высокая полоса пропускания, очень долгое время сбора данных при максимально высокой частоте дискретизации для облегчения полной отладки системы.

Осциллографы WavePro HDR оснащены большим сенсорным экраном (15,6″, 1900х1080, емкостный) и мощной системой навигации MAUI с интуитивным пользовательским интерфейсом OneTouch, обеспечивающим эффективную настройку и управление. В новой линейке представлены четыре осциллографа с полосами пропускания 2,5–8 ГГц, имеющие 4 канала, все модели предусматривают максимальную дискретизацию до 20 Гвыб/с.

Технология HD4096 в полосе пропускания 8 ГГц

Основа аппаратной реализации WavePro HDR — новый 8‑ГГц чипсет в составе входных малошумящих усилителей и 12‑битного АЦП. Данный чипсет тесно интегрирован с новой архитектурой ультранизких шумов и высокочастотным входным диапазоном системы, и он впервые в отрасли реализует весь потенциал технологии HD4096 в осциллографе с полосой 8 ГГц и 12‑битным АЦП. Производители конкурирующих моделей обычно размещают 10‑ или 12‑битный АЦП в обычных 8‑битных сигнальных трактах ЦЗО или используют методы программной обработки (математика), жертвуя при этом шириной полосы для достижения более высокого вычислительного, а не аппаратного разрешения. В моделях WavePro HDR технология HD4096 обеспечивает высокое разрешение и низкий шум в полной полосе пропускания до 8 ГГц без каких-либо компромиссов.

Архитектура с длинной памятью

Используемая в WavePro HDR архитектура сбора данных и управления глубокой памятью до 5 Гбайт следующего поколения является быстрой и чуткой к реакциям. Улучшенный пользовательский интерфейс MAUI осциллографов WavePro HDR делает легким и быстрым поиск настроек, обеспечивает удобную навигацию в меню и детальный анализ особенностей формы исследуемого сигнала. Прибор позволяет выполнить сбор данных длительностью 250 мс при максимальной частоте дискретизации 20 ГГц и при этом всегда с 12‑битным разрешением (рис. 2).

Рис. 2. Возможности осциллографов WavePro HDR по сбору данных

Встроенная система управления процессами отладки

В WavePro HDR аналоговые входы с высоким разрешением могут сочетаться с опциональными возможностями прибора, такими как осциллограф смешанных сигналов (MSO) для захвата широкого спектра сигналов аналоговых датчиков, цифровой логики, шин питания, последовательных данных и т. д. Эти модели выполнены на базовых версиях и имеют индекс «-MS» в наименовании (таблица).

Полный набор инструментов для стандартного анализа может быть дополнен пакетами программных опций синхронизации и декодирования сигналов последовательной передачи данных, а также измерений/графики и построения глазковых диаграмм (рис. 3).

Рис. 3. Построение глазковой диаграммы при последовательной передаче данных

Таким образом, на текущий момент осциллограф WavePro HDR выполняет лучший в отрасли сбор данных на длительном интервале и типовой анализ всех сигналов — от высокоскоростных до сигналов с низкими скоростями следования, включая сети распределения электропитания, сигналы аналоговых датчиков, цифровые сообщения и посылки последовательных данных. Высокую эффективность обширных и мощных ресурсов измерений с наборами приложений Teledyne LeCroy для анализа джиттера высокоскоростных сигналов последовательных данных и теста на соответствие протоколу обеспечивает встроенная система управления процессами отладки.

Возможности исследования параметров электропитания

Осциллограф WavePro HDR с ВЧ-полосой пропускания и высоким разрешением по вертикали оптимален для измерения и анализа как на кристалле перехода, так и поведения сети электропитания в целом. Высокая частота полосы пропускания обеспечивает точность анализа при характеризации высокоскоростных сигналов и эффектов на кристалле, в частности скачков. Широкий динамический диапазон WavePro HDR и погрешность по вертикали 0,5% обеспечат полную достоверность при измерениях в таких чувствительных приложениях, как изучение сбоев напряжения электропитания и анализ коллапсов напряжения на питающей шине. Низкий уровень шума в сочетании с программными средствами анализа спектра поможет выделить и локализовать самые незначительные и редкие наводки и пульсации в сети питания. Пробник RP4030, имеющий полосу 4 ГГц, завершает целостную картину возможностей WavePro HDR по анализу параметров электропитания (рис. 4), сочетая различные способы подключения с минимальными искажениями формы в тракте сигнала.

Рис. 4. Анализ параметров электропитания

Анализ импульсов и подавление помех ЭМС

При использовании в лабораториях ЭМС серия WavePro HDR удачно сочетает полосу пропускания 2,5 или 4 ГГц с высокой частотой дискретизации и большим вертикальным разрешением для очень точного анализа импульсных сигналов. Поэтому на испытательном стенде ЭМС дизайнеры системных продуктов получают возможность выявить на фоне плотного окружающего электромагнитного спектра источник электромагнитной помехи в сигнале (EMI). Осциллограф WavePro HDR с низким уровнем шума и возможностью интуитивного спектрального анализа, объединив эти ресурсы, предоставляет инженеру мощный инструмент по «охоте» на мешающие сигналы и паразитные помехи.

Анализ джиттера последовательной передачи и шумов

В арсенале осциллографов WavePro HDR для анализа сигналов последовательной передачи данных предусмотрены АЦП с разрешением 12‑бит, низкий пороговый уровень шума и очень низкий показатель джиттера развертки (60 фс), что обеспечивает большое преимущество перед конкурентами в измерении джиттера и шума. Опциональный пакет SDAIII CompleteLinQ включает наиболее полный в отрасли набор профилей джиттера последовательной передачи и инструменты анализа вертикального шума, а программный пакет теста на соответствие протоколу QualiPHY позволяет легко выполнить проверку сигнала на физическом уровне.

Интерфейсная шина ProBus2 с поддержкой диапазона 8 ГГц

Серия WavePro HDR имеет новую 8‑ГГц интерфейсную входную шину ProBus2, совместимую с BNC-пробниками. Новые пробники 8 и 6 ГГц непосредственно подключаются на ProBus2‑входы WavePro HDR аналогично 4‑ГГц интерфейсам ProBus других осциллографов Teledyne LeCroy. Кроме того, все совместимые с ProBus пробники могут сопрягаться с новым интерфейсом ProBus2 без каких-либо адаптеров, обеспечивая поддержку широкого перечня существующих аксессуаров Teledyne LeCroy.