Speed-Rekord: 50 GS/s in vier Kanälen

Für die in modernen seriellen Computer- und Kommunikations-Bus-Strukturen geforderten Übertragungsraten ist auch eine neue Messtechnik nötig: Geschwindigkeit und Bandbreite sind gefragter denn je. Mit 20 GHz Bandbreite und 50 GS/s Abtastrate ist nun ein entsprechendes Gerät auf dem Markt.

Für die in modernen seriellen Computer- und Kommunikations-Bus-Strukturen geforderten Übertragungsraten ist auch eine neue Messtechnik nötig: Geschwindigkeit und Bandbreite sind gefragter denn je. Mit 20 GHz Bandbreite und 50 GS/s Abtastrate ist nun ein entsprechendes Gerät auf dem Markt.

Um die Kurvenformen von 8-Gbit/s- Signalen in einem modernen Frontside-Bus zu untersuchen, würde bei der dabei auftretenden Grundfrequenz von 4 GHz eigentlich eine Scope- oder Analysator-Bandbreite von rund 5 GHz genügen – doch dabei würden Signal-Details erheblich verfälscht dargestellt werden, denn die Harmonischen dieser Grundfrequenz wären nicht in die Messung mit einbezogen. Da man durchaus bis zur 5. Harmonischen messen sollte, wäre in diesem Beispiel eine Bandbreite von 20 GHz gefragt – das Ganze natürlich mit einer dazu sinnvoll passenden Abtastrate, die genügend Details der Kurvenformen „einfängt“, hier auf jeden Fall 50 GS/s.

Diese Anforderungen erfüllt nun ein neuer „Digital Serial Analyzer“ von Tektronix (www.tek.com) aus der Serie DSA70000: das 20-GHz-/50-GS/s-Topmodell DSA72004 (Bild 1). Darüber hinaus gibt es das 16-GHz-/50-GS/s-Modell DSA71604 und das 12,5-GHz-/50 GS/s-Einstiegsgerät DSA-71254. Die neuen Geräte sind alle 4-kanalig ausgelegt, bieten die Bandbreiten-/Abtastraten-Werte in allen vier Kanälen simultan und verfügen in jedem Kanal über maximal 200 MWorte Speicher. Mit 50 GS/s Abtastrate und dieser Speichertiefe lassen sich dann mehr als 4 ms eines Datenstroms mit höchster Auflösung erfassen. Das 20-GHz-Modell (142 000 Euro) lässt Oberwellenmessungen bis zur 3. Harmonischen eines 12-Gbit/s-Signals zu (3 ? 6 GHz), bleibt die Datenrate unter 8 Gbit/s, sind Messungen auch noch unter Einbeziehung der 5. Harmonischen möglich. Die Speed-Parameter beruhen auf einer vor knapp einem Jahr erstmals eingeführten skalierbaren Hardware-Plattform, die den IBM-Silizium-Germanium-(SiGe-)Prozess 7HP nutzt.

In den Analysatoren implementiert sind Analyse-Tools für die Fehlersuche und für Messungen an einkanaligen und mehrkanaligen (Multi-Lane-) Bussen.

Neben einem Satz standardspezifischer parametrischer Messungen stehen für Abnahmetests, Jitter- und Timing-Analysen mehrere Software-Tools zur Verfügung, die z.B. ein patentiertes Verfahren der Taktrückgewinnung bieten und die Serial-Compliance- und Analyse-Software „RT-Eye“ umfassen. Triggerbar ist bis zu einer Datenrate von 3,125 Gbit/s auf Bitmuster innerhalb von Datenströmen. Die Trigger-Kombinationsmöglichkeiten sind dabei sehr vielfältig.

Für spezielle Messaufgaben gibt es Optionen, die gemäß der verbreiteten Industriestandards eine Pass/Fail-Bewertung gegenüber definierten Signalverläufen ausführen und bei Messwerten die Einhaltung von Toleranzen prüfen. Die Analyse-Software schließlich bietet Jitter-Messungen an den meisten wichtigen Timing-Parametern schneller serieller Baugruppen.

Einschließlich der eben genannten Neuvorstellungen umfasst die DSA70000-Serie nun eine Modellpalette von 4 GHz (DSA70404) bis 20 GHz (DSA72004). Die Basisplattform dieser Oszilloskope ist identisch mit derjenigen der DPO7000- und DPO70000-Oszilloskop-Modelle, beginnend mit 500 MHz Bandbreite; ebenfalls neu im Portfolio sind DPO70000-Oszilloskope mit Bandbreiten von 12,5 GHz bis 20 GHz, diese Geräte verfügen aber nicht über die hier genannten Analyse-Tools zur Seriell-Diagnose.

Tastköpfe: TriMode erspart das „Umklemmen“

Da der Tastkopf eine nicht minder wichtige Rolle im gesamten Mess-Erfassungskanal eines Scopes/Analyzers spielt, wurden mit dem 13-GHz-Modell P7513 und dem 16-GHz-Modell P7516 auch zwei neue aktive Differenztastköpfe entwickelt. Sie verfügen über die TriMode-Umschaltung, die es erlaubt (zum Patent angemeldet), rasch zwischen Differenzmessung (Differential Mode), asymmetrischer Messung (Single-Ended) und Gleichtaktmessung (Common Mode) umzuschalten, ohne dass dazu der Tastkopf von den Messpunkten abgehoben werden muss. Im Sortiment der dazu verfügbaren auswechselbaren Tastspitzen gibt es Miniaturausführungen zum Einlöten, auswechselbare Verlängerungskabel und eine neue, flach-abgerundete nadelförmige Gehäusevariante (Bild 2), die die Handhabung bei manuellem wie auch mechanisch fixiertem Abgriff leichter macht. ha

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