Quale ruolo svolgono gli oscilloscopi nell'applicazione degli indicatori tecnici secondari
Definizione della larghezza di banda
I parametri relativi alla larghezza di banda sono certamente importanti. Per i progettisti che spingono costantemente i limiti dell'architettura del bus seriale ad alta velocità, la larghezza di banda è sempre stata in cima alla lista delle considerazioni al momento dell'acquisto di un oscilloscopio.
Tuttavia, la larghezza di banda stessa è solo un parametro che descrive la risposta in frequenza di uno strumento (la frequenza alla quale un'onda sinusoidale diminuisce di -3 dB). Due oscilloscopi con la stessa larghezza di banda possono avere tempi di salita molto diversi e risposte completamente diverse a forme d'onda complesse. Non è necessario modificare attentamente alcuni di questi parametri o funzionalità per facilitare meglio la decisione dell'acquirente?
Esistono due modi per rispondere a questa domanda: uno riguarda le prestazioni reali del tempo di salita dell'oscilloscopio e l'altro è il comportamento dello strumento in modalità di elaborazione del segnale digitale (DSP).
Il tempo di salita analogico è una funzione della larghezza di banda dell'oscilloscopio. Tenta semplicemente di calcolare il tempo di salita dalla larghezza di banda utilizzando le formule dei libri di testo, che sono la base di alcune metriche del tempo di salita pubblicate. I tempi di salita osservati dagli ospiti forniscono una base migliore per le misurazioni, sia con che senza miglioramenti DSP. Ogni ingegnere comprende l'importanza della risposta del tempo di salita. Misurare la differenza tra il tempo di salita misurato e il tempo di salita calcolato significa capire cosa viene detto.
Trigger dell'oscilloscopio e complessità del segnale
Il termine "misurazione ad alta velocità" ha vari significati in termini di fronti inferiori al nanosecondo e frequenze di clock elevate. A volte si trascura il fatto che queste misurazioni ad alta velocità sono spesso misurazioni molto complesse. Catturare un codice nel flusso di dati implica giudizio, fortuna, stima, congetture... o la giusta scelta della funzione di trigger.
Il trigger dell'oscilloscopio determina cosa può essere catturato, visualizzato e misurato utilizzando lo strumento, una funzione importante quanto la larghezza di banda e la frequenza di campionamento. I sistemi di trigger hanno una serie di specifiche diverse. I percorsi di trigger sono generalmente tributari del percorso del segnale di ingresso principale e dovrebbero riflettere molte delle stesse caratteristiche ambientali, come sensibilità, jitter e così via. Un altro indicatore delle prestazioni del trigger è la gamma dei tipi di trigger, ovvero le condizioni che possono essere definite quando si verifica un trigger.
Metriche "secondarie" correlate
Fino ad ora, i parametri tecnici di cui abbiamo discusso erano generalmente secondari rispetto ai parametri primari quali larghezza di banda, frequenza di campionamento e così via. Ma il fatto è che ci sono molti altri parametri che sono spesso considerati questioni secondarie nel processo di valutazione dell'oscilloscopio e che possono facilitare o ostacolare un serrato programma di progettazione.
Per molti standard seriali, il recupero del clock integrato costituisce la base per l'analisi del diagramma a occhio dell'oscilloscopio, che fornisce anche supporto per misurazioni come il recupero del clock in dati (CDR, come mostrato nella Figura 3). I progettisti che lavorano con segnali di clock integrati dovrebbero guardare oltre le metriche primarie e considerare i modi in cui gli oscilloscopi possono rendere il ripristino del clock più veloce, più semplice, più flessibile e più ripetibile.
I requisiti applicativi hanno sempre guidato la direzione della scelta. È possibile utilizzare l'oscilloscopio per misurazioni di revisione o conformità? Quali meccanismi di ripristino dell'orologio sono disponibili? Gli oscilloscopi possono recuperare gli orologi in tempo reale e visualizzare le caratteristiche del diagramma a occhio dinamico?
La maggior parte degli oscilloscopi di fascia alta offre uno dei due metodi di ripristino dell'orologio, ripristino dell'orologio basato su software o ripristino dell'orologio basato su hardware. Il recupero dell'orologio software viene generato dai dati di acquisizione memorizzati. Per i test di conformità che utilizzano procedure come il software di analisi e test di conformità automatizzato TDSRT-Eye, l'approccio software è riconosciuto come lo strumento di scelta.
È possibile utilizzare il recupero del clock basato su PLL (phase-locked loop) per l'acquisizione di carte oculari in tempo reale, ma anche in questo caso i parametri devono essere spinti con attenzione: il PLL (che può essere un ripristino software o un ripristino hardware? ) adattarsi alle frequenze di clock che si evolvono nell'attuale standard seriale? Alcuni lo fanno, altri no, quindi è importante capire le differenze.
