Analisi dei problemi comuni nell'utilizzo degli oscilloscopi
D1: Quali sono i requisiti degli oscilloscopi per i test seriali ad alta velocità? Quali indicatori sono i più critici?
R: Fondamentalmente, la larghezza di banda e la frequenza di campionamento dovrebbero soddisfare i requisiti dei segnali seriali, quindi dobbiamo esaminare se si tratta di segnali differenziali, nonché le funzioni di analisi dei test seriali degli oscilloscopi, come l'attivazione e la decodifica del codice e così via.
D2: Quando si misurano segnali digitali ad alta velocità, la larghezza di banda dell'oscilloscopio deve essere più di 5 volte la frequenza del segnale? Perché? R: La larghezza di banda dell'oscilloscopio viene generalmente scelta per essere 2,5 volte la velocità del segnale in prova o 5 volte la frequenza più alta del segnale, in modo che sia possibile vedere la quinta armonica del segnale ad alta velocità.
Q3: In che modo la larghezza di banda influisce sui risultati del test? Quali sono i requisiti per la larghezza di banda dello strumento di prova?
R: Innanzitutto, una larghezza di banda insufficiente farà perdere le componenti armoniche ad alta frequenza del segnale, con conseguenti misurazioni di tempo e ampiezza imprecise. Tuttavia, anche gli oscilloscopi con la stessa larghezza di banda mostreranno tempi di salita diversi ed è fondamentale per l'applicazione misurare gli errori che si verificano sul fronte di salita e, nel caso dei segnali di dati, l'effetto sulla diffusione del diagramma a occhio. Per questo motivo, la metrica del tempo di salita è molto importante per i dispositivi (oscilloscopi) che eseguono misurazioni nel dominio del tempo.
Q4: È preferibile una larghezza di banda maggiore?
R: Come accennato in precedenza, i circuiti stampati, i connettori, i cavi e i moduli integrati ampiamente utilizzati hanno tempi di salita molto limitati, pertanto i segnali ad alta velocità vengono trasmessi con una perdita significativa del componente ad alta frequenza. Molti dei nuovi standard di terza generazione (USB 3.0, PCIEGen3, 10G-KR) hanno tenuto conto di questo e richiedono una larghezza di banda molto inferiore rispetto a prima. Naturalmente, ci sono alcune eccezioni che richiedono una larghezza di banda maggiore. Ad esempio, la soluzione Ethernet 100G, che utilizza una tecnica di modulazione complessa (DP-QPSK), richiede quattro ingressi analogici e una larghezza di banda superiore a 20 GHz per l'analisi. Con queste applicazioni in mente, Tektronix ha annunciato che i suoi oscilloscopi con larghezze di banda superiori a 30GHz saranno disponibili entro la seconda metà di quest'anno.
Q5:Come posso aumentare la sensibilità dei miei strumenti di test?
R:Selezionare la larghezza di banda appropriata, la larghezza di banda è troppo grande aumenterà il rumore, nelle impostazioni verticali, per quanto possibile, in modo che il segnale riempia lo schermo, in modo da sfruttare appieno i bit AD dell'oscilloscopio, è possibile utilizzare la media della forma d'onda, la larghezza di banda appropriata della sonda, selezionare la modalità di acquisizione ad alta risoluzione (Hi-res) e così via.
Q6:Quando si esegue il debug di un progetto di sistema, come posso aumentare le possibilità di acquisire anomalie quando si confermano le anomalie e si individuano le condizioni operative del circuito in un breve periodo di tempo?
R: Utilizzando la tecnologia DPX e attivando un bagliore residuo infinito, i segnali anomali che normalmente potrebbero non essere visibili per ore possono essere rilevati in pochi secondi. Questa capacità aumenta le possibilità di osservare eventi transitori che si verificano nei sistemi digitali, come impulsi brevi, sbavature ed errori di conversione.
