Un oscilloscopio che supera i limiti di velocità

Dalla rivista:
Elettronica Oggi

 
Pubblicato il 16 marzo 2002

Nella progettazione di sistemi digitali, l’integrità dei segnali è uno dei problemi di maggiore importanza: i segnali diventano sempre più veloci in termini ad esempio di velocità di ripetizione e di tempi di salita, mentre i tempi richiesti per effettuare le misure e le analisi vanno via via restringendosi.
Sistemi e bus sempre più veloci sono meno “tolleranti” rispetto alle imperfezioni nelle caratteristiche analogiche del segnale. Molti problemi dei sistemi digitali possono infatti essere imputati a difetti dei segnali nel dominio analogico: impulsi analogici ritenuti perfetti spesso contengono transistori, anomalie di ampiezza, jitter a altre imperfezioni di questo tipo. In tempi in cui si parla di frequenze dell’ordine di 2,5 Gbps, solo oscilloscopi molto veloci sono in grado di catturare con precisione i dettagli dei fronti degli impulsi e i transitori che influiscono sul comportamento dei sistemi digitali.
Ma larghezza di banda e frequenza di campionamento non sono le uniche caratteristiche da tener presente per la misura dell’integrità dei segnali e la ricerca guasti su sistemi digitali. Parecchie, se non tutte le misure da effettuare per la ricerca guasti si effettuano considerando due segnali, ad esempio l’ingresso e l’uscita di un componente logico, che devono essere monitorati alla massima larghezza di banda disponibile.
Le sonde e i dispositivi relativi sono altrettanto importanti poiché la sonda stessa può influire notevolmente sul segnale.
Altre caratteristiche come la lunghezza di registrazione, le possibilità di trigger e l’automazione delle misure possono portare a una notevole differenza di produttività quando si usa lo strumento nella ricerca di guasti, nella risoluzione dei problemi e nelle misure di conformità.

TDS6604: la soluzione Tektronix

Il nuovo oscilloscopio a memoria digitale TDS6604, con una larghezza di banda di 6 GHz, si presenta sul mercato come il DSO con le migliori prestazioni per l’acquisizione in tempo reale su più canali.
Questo strumento, realizzato in tecnologia silicio-germanio, è dunque la soluzione ideale per ridurre i rischi, eliminare i compromessi sulle misure e accelerare lo sviluppo di sistemi digitali veloci.
La capacità del TDS6604 di acquisire su due canali contemporaneamente alla piena frequenza di acquisizione di 20 gigasample al secondo (GS/s) consente ai progettisti di vedere eventi singoli, come un transitorio all’ingresso di un dispositivo logico, e di valutarne l’effetto sull’uscita nei dettagli più minuti.
Quando si usano più di due canali, lo strumento può operare con una frequenza di campionamento di 10 GS/s. Lavorando in sinergia con le sonde Tektronix, il TDS6604 diventa lo strumento ideale per offrire integrità del segnale e misure di tempo di classe elevata a livello di dispositivo, scheda o sistema. Il TDS6604 è anche completamente compatibile con il pacchetto software iView che ne consente l’integrazione con i logic analyzer Tektronix Serie TLA700 per offrire una visualizzazione della forma d’onda analogica sullo schermo del logic analyzer.
Questa funzionalità risulta molto utile, specialmente per la risoluzione dei problemi legati all’integrità del segnale.

Tool per accelerare le misure sui progetti

Una caratteristica fondamentale delle architetture ad alta velocità emergenti è l’utilizzo di flussi dati seriali e di segnali di clock embedded. Già largamente adottate nelle apparecchiature per telecomunicazioni, queste tecniche stanno trovando sempre più largo impiego nel settore dei computer e dei sistemi di reti.
Il TDS6604 comprende un trigger opzionale per sequenze seriali a 32 bit. Questo trigger consente allo strumento di iniziare l’acquisizione quando una determinata sequenza di dati seriali a 32 bit viene rivelata a frequenze fino a 1,25 Gbaud. Questa possibilità consente di effettuare misure secondo gli standard emergenti, come l’USB 2.0. Si può disporre anche di una funzione opzionale di ripristino del clock che ricava un segnale di clock a basso jitter dai flussi seriali di comunicazione dati con clock embedded.
Questo consente di eliminare la necessità di un clock esterno per sincronizzare le misure. La gamma di 2,5 Gb/s di operatività della funzione di ripristino del clock ne rende possibile l’utilizzo con componenti elettrici OC-48, sistemi Gigabit Ethernet e tecnologie FibreChannel. Entrambe queste caratteristiche, che compendiano la vasta gamma di trigger condizionali presenti sugli oscilloscopi della famiglia TDS, accelerano le fasi di progettazione semplificando i setup essenziali e le operazioni di misura.

Test con maschere

Una vasta gamma di maschere è disponibile per le verifiche di conformità agli standard nei settori dei computer e della comunicazione dati.
I tecnici possono verificare le prestazioni dei progetti circuitali ed effettuare i test di conformità delle interfacce con uno strumento in tempo reale anche per lo sviluppo di progetti multi-standard e multi-frequenza.
Le maschere standard comprendono: Ethernet IEEE Standard 802.3, ANSI X3.263 (da 125 Mb/s a 1,25 Gb/s); Fibre Channel Electrical (da 132,8 Mb/s a 2,125 Gb/s)M; InfiniBand (2,5 Gb/s); USB (12 Mb/s, 480 Mb/s); Serial ATA (1,5 Gb/s); IEEE 1394b (da 393 Mb/s a 1,5729 Gb/s)
Numerose caratteristiche consentono agli operatori di configurare facilmente i test con maschere per necessità specifiche, tra cui: autoset, attivabile con un solo pulsante, associa le impostazioni dello strumento alle caratteristiche del segnale e ai requisiti di maschere specifiche; funzione di Auto-fit opzionale ottimizza la posizione del segnale all’interno della maschera per ridurre al minimo i punti di contatto; controllo dei margini della maschera regola i valori di tolleranza durante i test; conteggio dei punti di contatto identifica la posizione e il grado dei guasti; funzioni opzionali legate ai test comprendono notifica, registrazione e stampa dei risultati; possibilità di editing delle maschere incorporata consente agli operatori di copiare e modificare i valori delle maschere standard o di realizzarne di nuove.