Oszilloskope 32 GHz Bandbreite als neue Marke

Der neue 32-GHz-Bandbreiten-Bolide der Scope-Serie Infiniium 90000 X beschäftigt in den Eingangsteilen speziell entwickelte Indiumphosphid-Chips, die für die hohe Frequenzobergrenze zuständig sind.

Ein aktuelles High-end-Echtzeit-Oszilloskop setzt eine neue obere Bandbreiten-Marke: 32 GHz. Das Gerät eignet sich damit für die detaillierte Untersuchung von Bus-Signalen neuer und zukünftiger Generationen.

Im Halbjahres-Rhythmus steigt bei den High-end-Labor-Oszilloskopen die Bandbreitengrenze nach oben, die drei namhaften Hersteller wechseln sich in der »GHz-Spitzenposition« ab: Derzeit steht Agilent Technologies mit 32 GHz Bandbreiten-Obergrenze vorne dran.

»Die neue Vierkanal-Oszilloskop-Familie Infiniium 90000 X ist mit der größten Forschungs- und Entwicklungs-Investition verbunden, die unser Unternehmen in diesem Sektor je hatte«, charakterisiert Peter Kasenbacher, Agilents EMEA-Produktmanager für Oszilloskope, die Bedeutung der Neuentwicklung für das Unternehmen.

Die 32 GHz des Top-Modells werden in der neuen Serie, die zehn Modelle ab 16 GHz bis hinauf zum Maximum umfasst, durch echte Halbleiter-Innovationen erreicht. Will man bei 32 GHz im Top-Modell 93204A die maximalen 80 GS/s an Abtastrate nutzen, reduziert sich wegen der Wandlerstufen die Kanalzahl von vier auf zwei. Im Normal-Vierkanal-Betrieb stehen je Kanal ansonsten 16 GHz an Analog-Bandbreite und 40 GS/s an Abtastrate maximal zur Verfügung.

In den HF-Stufen verwendet Agilent keine Spezial-Technologien (wie z.B. Herab-Mischerstufen oder DSP-Rechen-Algorithmen), um diese Bandbreiten-Werte zu erreichen - damit wären, so das Unternehmen, auch immer Kompromisse verbunden, wie z.B. mehr Rauschen oder Nichtlinearitäten im Frequenzgang. Im Übrigen sind die niedrigeren Grenzfrequenzen der entsprechend günstigeren Modelle durch eine Hardware-/Software-Erweiterung beim Hersteller nachträglich hin zu höheren Frequenzgrenzen erweiterbar.

Agilent investierte einen beachtlichen Teil der Entwicklungskosten übrigens in einen proprietären Indiumphosphid- (InP-) IC-Prozess, der sehr hohe Grenzfrequenzen bei minimalem Eigenrauschen und Jitter ermöglicht. Der Eingangsteil ist als ein Multichip-Modul mit fünf InP-Chips ausgeführt; dabei kommt eine kundenspezifische Aluminiumnitrid-Gehäusetechnologie zur Anwendung, die eine hervorragende Schirmwirkung und effiziente Wärmeabfuhr gewährleistet.

Weitere interessante Daten sind der Random-Jitter der neuen Oszilloskope, der laut Hersteller etwa 50 Prozent unter dem von Wettbewerbsprodukten liegt; als Jitter-Wert werden 180 fs spezifiziert. Auch das Eigenrauschen setzt mit 2 mV bei einer Vertikal-Einstellung von 50 mV/Teil und 32 GHz Frequenz eine neue Marke. Die durch all diese Parameter erzielte höhere Messgenauigkeit bedeutet für den Entwickler freilich größere Design-Spielräume. Zudem können die  Scopes mit einem auf maximal 2 GPunkte je Kanal ausbaubaren Speicher aufwarten.
 
Das zugehörige Tastkopfsystem ermöglicht handgeführte Messungen bis 30 GHz und umfasst reichhaltiges Zubehör, das für Frequenzen bis zu 28 GHz spezifiziert und für künftige Bandbreitenerweiterungen vorbereitet ist. Für die neuen Oszilloskope sind über 40 Messanwendungen verfügbar, u. a. für Jitter-Messungen, Protokolltriggerung und Analysen aller Art bis hin zu kompletten Konformitätstest-Suiten.

In den Markt kommen die neuen Scopes als DSO-Modelle (reine Oszilloskope) bzw. als DSA-Versionen (Digital Signal Analyzer) mit speziellen Seriell-Datenanalyse-Tools. Dass derartige Leistung sich natürlich auch im Preis bemerkbar macht, liegt auf der Hand: Die Basisversionen der Scopes stehen ab etwa 200000 Euro in der Liste; Bestellungen werden bei Agilent angenommen, die Auslieferung soll, in begrenzten Stückzahlen, dann im Juli anlaufen.