帶寬是
示波器最重要的技術(shù)指標(biāo)之一,力科(LeCroy)公司近日剛剛推出的60GHz,突破了一個又一個極限。力科公司亞太區(qū)總裁表示,力科領(lǐng)先的芯片技術(shù)是力科高帶寬
示波器快速發(fā)展的原因之一,也表示力科能夠提供遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于業(yè)內(nèi)其它
示波器廠家能夠提供的專業(yè)技術(shù)能力。當(dāng)結(jié)合使用力科的數(shù)字通道復(fù)用(DBI)專利技術(shù)以及通道同步(ChannelSync)結(jié)構(gòu)專利等技術(shù)時,最新LabMaster 10 Zi系列
示波器使得力科公司實現(xiàn)了一系列的行業(yè)“第一”。
數(shù)項指標(biāo)業(yè)內(nèi)領(lǐng)先
Conrad告訴我們,LabMaster 10 Zi系列示波器除了業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的帶寬(60GHz)、采樣率(160GS/s)、可分析存儲深度(1024Mpts/ch)、高帶寬通道密度(一個采集模塊中四個通道可達(dá)到36GHz),以及通道數(shù)量(60GHz帶寬可以多達(dá)10個通道,36GHz帶寬可以多達(dá)20個通道),LabMaster 10 Zi還實現(xiàn)了若干其它的業(yè)內(nèi)“第一”:觸發(fā)帶寬30GHz,兩倍于力科的WaveMaster 8 Zi-A和LabMaster 9 Zi-A系列
示波器,而且遠(yuǎn)高于業(yè)內(nèi)競爭的產(chǎn)品所能提供的該項指標(biāo);抖動噪底性能指標(biāo)在50GHz或者60GHz型號只有不到100fsrms,60GHz帶寬信號的上升時間(20%~80%)只有5.5ps,36GHz型號只有9.75ps;此外,LabMaster 10 Zi可實現(xiàn)高達(dá)14.1Gb/s的80位串行碼型觸發(fā)支持8B/10B和64B/66B符號觸發(fā),支持PCIE GEN3的協(xié)議層觸發(fā)解碼,這使得LabMaster 10 Zi具備了從特定的字符中以及PCIE鏈路層中隔離出錯誤的能力,大大增強了其調(diào)試高速串行數(shù)據(jù)的能力。
“特別是示波器的模擬前端部分的專用ASIC芯片以及一些關(guān)鍵器件ADC等,都是力科自主研發(fā)出來的獨家產(chǎn)品,這就使力科在示波器市場具有很強的競力。”Conrad說。
8HP鍺化硅用于高帶寬、低噪聲采集
力科基于硅芯片的帶寬優(yōu)勢源自于多年的鍺化硅(SiGe)工藝的使用經(jīng)驗的累積,如不久前使用IBM 7HP鍺化硅工藝獲得了20GHz的帶寬,而其最新的業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的36GHz芯片組基于8HP鍺化硅工藝。Conrad說,以往示波器16GHz以上的模擬帶寬是硬件技術(shù)上的瓶頸,有些廠商只能采用數(shù)字信號處理(DSP)增強技術(shù)或頻域間插(interleave)技術(shù)來提高其示波器的測試帶寬。但是,這些方法會增大噪聲密度和失真,并且會對測量精度產(chǎn)生不利影響。 也有些廠商正在改進(jìn)芯片工藝和技術(shù),但其局限性體現(xiàn)在內(nèi)部晶體管切換頻率不會超過100GHz。鍺化硅由芯片技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者IBM半導(dǎo)體基于其數(shù)年的使用知識和經(jīng)驗推出的,是被廣泛使用的主流商用芯片制作工藝。IBM的8HP鍺化硅工藝是第四代鍺化硅工藝,其性能是當(dāng)前一代的兩倍,8HP鍺化硅工藝的前端和采樣保持元器件,可使晶體管切換速率最高達(dá)到200GHz以上。8HP鍺化硅工藝提供了更低的電氣噪聲,與當(dāng)前被使用的7HP鍺化硅工藝相比,約有3dB~4dB的優(yōu)化。Conrad強調(diào),換句話說,力科的36GHz帶寬示波器的噪聲性能,相當(dāng)于力科的20GHz或者競爭產(chǎn)品的20GHz帶寬的示波器。8HP鍺化硅工藝還提供了比較低的功耗,這也使得一個采集模塊具有兩倍于業(yè)內(nèi)其它產(chǎn)品的高帶寬通道密度成為可能。
DBI增強系統(tǒng)帶寬可升級性
存儲深度和采樣率是可以交插復(fù)用的,Conrad解釋,其實示波器的帶寬也可以進(jìn)行交插復(fù)用。數(shù)字通道復(fù)用(DBI)是力科具有完全知識產(chǎn)權(quán)的專利技術(shù),具有將芯片帶寬提升至兩倍或者三倍的能力,它通過將高帶寬的信號分成兩個或者三個低帶寬信號,然后使用最優(yōu)秀的具有足夠的帶寬的硅芯片去捕獲這些低速的信號,最后再使用DSP信號處理技術(shù)將幾個分離的低帶寬信號組合成一個高帶寬信號。DBI是業(yè)內(nèi)唯一的一種允許實時示波器的帶寬超過芯片工藝可達(dá)帶寬極限的方法,而如此高的帶寬也絕對是那些需要測試最前沿技術(shù)的用戶所切實需要的。力科的60GHz LabMaster 10 Zi采集模塊采用了該公司的第7代DBI技術(shù),幾乎將其基于硅技術(shù)的四通道36GHz帶寬的采集模塊的帶寬翻了一倍,從而提供了兩個通道60GHz、160GS/s,以及高達(dá)1024Mpts/ch的可分析存儲深度。
力科的LabMaster 10 Zi模塊化示波器結(jié)構(gòu)將示波器的信號采集功能從顯示、控制以及處理功能中獨立了出來。LabMaster主控制模塊(MCM-Zi)包含顯示、控制、通道同步結(jié)構(gòu),以及一個功能強大的服務(wù)器級別的CPU處理器。LabMaster 10 Zi采集模塊基于8HP工藝及DBI技術(shù),不僅提供了基于硅芯片技術(shù)的四個通道36GHz帶寬性能,同時可提供兩個通道的60GHz帶寬。
通道同步專利技術(shù)實現(xiàn)所有采集模塊更精確同步
通道同步(ChannelSync)專利技術(shù),可使高達(dá)5個LabMaster 10 Zi采集模塊得到完美的精確同步,這就使得力科本已具有的高帶寬通道密度(四通道36GHz)得到了進(jìn)一步延伸,使得高達(dá)20個完全基于芯片技術(shù)的36GHz帶寬和80GS/s采樣率的通道以及高達(dá)10個60GHz帶寬和160GS/s采樣率的DBI通道得到精確同步。Conrad稱,這個結(jié)果使得高達(dá)20個通道的示波器通道工作起來完全和傳統(tǒng)的一臺示波器相同,目前任何其它廠商都不具備這樣的能力。
目標(biāo)應(yīng)用市場
LabMaster 10 Zi系列示波器主要是針對多鏈路串行數(shù)據(jù)的抖動和串?dāng)_分析,以及為28Gbaud的光信號相干調(diào)試分析提供了優(yōu)越的測試能力。17+Gb/s的串行信號測試更是得益于36GHz及以上的高帶寬,快速的上升時間和更低的抖動噪底。四通道60GHz也是DP—QPSK/16QAM56+GBaud光相干調(diào)制分析的理想選擇。特別是20個通道的36GHz帶寬能力也是模式和頻域多路復(fù)用(MIMO和OFDM)信號分析的理想選擇。
Conrad強調(diào),就是60GHz帶寬示波器,也不可能完全滿足客戶對高次諧波的測試需求,示波器的帶寬還是要提升,并會繼續(xù)提升。力科會不斷持續(xù)創(chuàng)新、突破傳統(tǒng),并再次突破示波器技術(shù)指標(biāo)的極限。
據(jù)了解,目前力科的示波器在全球市場占有率為15%,在中國市場的增長率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于力科在其他國家和地區(qū)的增長速度。近期,力科還將請公司著名的信號完整性專家Eric博士到中國,給電子工程師進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)。