高速串行技术提速 泰克DSO升级

技术分类: 测试与测量  | 2005-02-16
EDN China

  如今半导体行业的发展趋势正在驱动市场研发速率更高、功能更强的新技术,工程设计人员开发的下一代系统,如高速尖端的计算机,数据存储网络,有线及无线技术以及消费电子产品等,其所采用的串行数据传输速率将超过4Gb/s。与此同时,电子系统设计人员对于测试和测量仪器的性能以及精确性也提出了极高的要求。例如,设计人员在实际工作中需要捕获串行信号的高谐波细节,因为谐波是任何二进制脉冲的基本组成部分。设计人员的目标是至少要捕获最高频数据码型的第三个谐波,最好是第五个谐波。对6.0 Gb/s速率的SATA III串行信号,第五个谐波频率高达15GHz,而目前的测试设备已无法胜任此项工作。
  应对业界的这种需求,2005新年刚过,美国泰克公司(Tektronix)就向业界宣布推出两款TDS6000系列数字存储示波器(DSO)产品,包括带宽12GHz的TDS6124C示波器以及带宽达到创记录的15GHz的TDS6154C示波器,以及P7313Z-Active低负载探头。泰克公司高端示波器产品线市场策略总监Brian Reich介绍说,泰克此次推出的TDS6154C是唯一能够在最高频率模式下捕获五次谐波的

示波器,因而适用于下一代数据串行技术,如5~6.25Gb/s的第二代PCI-Express,6Gb/s的SATA III以及6.25Gb/s的XAUI。TDS6154C还是唯一能够捕获10Gb/s临界三次谐波信号的示波器。
  那么这两款示波器在哪些关键技术性能指标上有了重大的突破呢?Brian Reich分析说,一是带宽分别突破12GHz和15GHz、采样率达到40GS/s。这两款新的TDS6000C系列DSO都以高达40G样点/秒的取样速率提供了12 GHz的真正模拟带宽。这两种型号均采用经过校准的DSP滤波技术,使用专有的FIR (有穷脉冲响应)滤波器补偿幅度和相位响应。由于采用了这种DSP,TDS6124C在12 GHz的全部带宽上提供了更高的通道匹配和精度。TDS6154采用相同的DSP技术,还把示波器的最大带宽提高到15 GHz,同时也提供了杰出的通道间匹配和线性度。值得一提的是,示波器中每个通道都具有独立的DSP开关控制,如果用户首选使用其它工具对原始采集数据进行后期处理,可以采用逐条通道禁用DSP功能。
美国泰克公司  二是采用了全新的P7313有源差分探头。P7313探测解决方案提供了高带宽(>12.5 GHz)、快速上升时间(25ps 20%~80%)和低电路负荷,确立了信号保真度的行业基准。P7313采用泰克的Z-Active结构,增强了可用性、连接能力和经济性。Z-Active结构采用传统无源探头拓扑及有源探头放大器。并最大限度地降低了DC负荷,因为DC负荷可能会干扰逻辑器件门限,导致信号电压衰减。它还在探头带宽上提供了最低的AC负荷。另外P7313的最核心技术是采用了基于IBM 0.18微米BiCOMS 7HP硅锗工艺的硅锗(SiGe)有源器件。同时P7313采用微小的无源探头端部单元,它与放大器分开,大大扩展了探头的使用范围。
  三是提供了64M记录长度。当前的高速串行总线一致性测试和检验工作对示波器提出了更多的要求,而不仅仅是带宽和取样速率。记录长度是一个关键性能指标,是指存储采集子系统收集的数字化信号样点的内存深度(容量)。TDS6000C是采用把示波器的采集单元与高速取样内存分开方法,这种结构可以一次支持示波器的全部取样速率、带宽和记录长度。新仪器可以配备在40 GS/s的最大取样速率时存储64M样点(64M)的内存。
  四是采用独特的Pinpoin触发系统。Pinpoin触发系统是目前业界唯一能完成A/B触发,并将毛刺/脉冲宽度减小到100ps的触发系统。其中TDS6124C及TDS6154C装备的Pinpoin系统还包括了数据速率达3.125 Gb/s的串行码型触发,同时具有8b/10b协议触发和数据解码的选项。
  Brian Reich还特别提到,泰克新推出的TDS6000C系列数字存储示波器(DSO)在各项性能指标都得到提升的另一个重要原因,是在采集、触发和探测系统中依靠了硅锗(SiGe)元器件,也是泰克任意款示波器系统中最广泛采用SiGe技术的示波器。这也得益于和IBM多年共同合作,此次TDS6000C采用的就是两家共同开发的第三代0.18mm BiCMOS硅锗ASIC技术(7HP制程)。(丛秋波)
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泰克公司董事长兼首席执行官Rick Wills  在美国俄勒冈州波特兰泰克公司总部举行的新技术与产品研讨和展示会上,泰克公司董事长兼首席执行官Rick Wills在接

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