LeCroy,Agilent今年均有新产品推出,LeCroy是全新平台的Wavemaster 8Zi系列,Agilent则是DSO/MSO9000,唯独Tektronix在年初推出DPO70000的改进版本B系列之后,再没有什么大的动作,直到最近推出了MSO70000。泰克宣称在3个方面取得了重大进:性能,信号接入,洞察力。瞄准3个应用市场:高速串行总线系统,FPGA/DSP嵌入式系统,SDR。
10月29日电话采访了泰克亚太区的市场经理孙志强先生,孙先生再次向我介绍了MSO的创新之处。
性能
MSO70000的性能提升主要表现在数字通道上,2.5GHz的模拟带宽,12.5GS/s的采样率。此前MSO数字通道的带宽指标由LeCroy保持:500MHz,而采样率指标则由Yokogawa保持:5GS/s。MSO70000的逻辑通道可以说是空前的强悍,要知道泰克目前最高性能的逻辑分析仪模块带宽也只是到6.4GHz,MagniVu采样率到50GHz。MSO70000数字通道的定时分辨率达到了80ps。存储深度也达到了最大250M。
除了在数字通道上带来全新的性能外,相对于竞争对手泰克还提出了ENOB的概念,并明确给出了最高带宽时的ENOB为5.4b,而Agilent和LeCroy均未给出这一指标。孙先生举例说PCIE G2的最小摆幅是100mV~150mV,如果只用ENOB为4b多的示波器测试,则分辨率仅为100*1/16=6.25mV,而用6b的示波器测试,则分辨率为100*1/64=1.56mV,很显然用ENOB高的示波器测量能获得更高的幅度准确度,这对于眼图、抖动测试是至关重要。
图1,随着频率的上升,ENOB逐渐减少
信号接入
MSO70000 在信号接入上的最大创新是引入以前只在其逻辑分析仪上使用的iCapture,利用Analog Mux将数字通道的信号切入模拟通道,从而可以同时查看同一输入信号的数字和模拟波形。iCapture有2个关键,一是要数字探头带宽足够,二是要数字通道的前端模拟带宽足够,MSO70000在这方面均可满足2.5GHz的带宽。除了可以查看信号的数字和模拟相关性外,iCapture还能有效减少探头数量,减小负载效应。这可以带来两方面的好处,一来由于高带宽的探头非常昂贵,可以节约成本;二来现在的探测多采用探头焊接的方式,探测点通常就是焊盘,不能像低速信号那样留探测点或者探测接口,所以如果一个焊盘上很难焊接两个探头。
图2,iCapture
洞察力
这个其实是说信号的捕获、测量、分析。对信号进行真实有效的捕获是每台示波器面临的挑战。信号保真度方面泰克用ENOB来保证,有效性方面泰克则是通过提供多样的触发方式和长存储来保证,由于MSO70000的数字通道存储深度首次达到惊人的250M,在12.5G/s采样率下可以捕获长达20ms的信号数据,对于大多数常见的低速串行信号来说足够啦,同时保证了和模拟通道在采样率和存储深度上的一致性。由于可以同时产看数字信号的数字和模拟波形,用户很容易找出导致数字信号异常的原因。比如泰克的应用文章里就举了这么一个例子。现在的数字系统中通常包含用以传输数据的高速串行信号和用以传输控制命令的低速串行信号,由于高速信号的上升沿变的越来越快,脉宽变得越来越窄,而低速信号通常采用非差分传输,由于板级空间变得越来越小,这些高速信号将会对低速信号产生显著的影响。比如HDMI系统中的DDC采用I2C,图3 展示了由于串扰或者噪声引起的I2C SDA上的错误,然后再利用长存储,捕获19us的数据,终于发现了上升时间最快为53ps的毛刺,由于这个上升时间比HDMI的90~100ps的上升沿要快的多,设计者通过降低沿速率和改进数据和时钟线的屏蔽从而解决了这个问题。
图3,I2C SDA上产生的错误
同样对于存在多种总线的FPGA/DSP系统,MSO也是一种很好的调试工具。此外对于新兴的SDR,利用MSO70000的多域联合分析功能,也可以加速软件定义无线电的调试工作。
图4,调试SDR中的DAC
MSO70000提供I2C,SPI的解码功能,并提供了丰富的搜索功能,这样用户可以很方便的在捕获的长存储数据中以波形参数,特点的码,以及自定义的方式搜索到关心的信息。由于MSO70000定位高端,只提供了I2C,SPI两种低速串行总线,并未如同其中低端MSO那样提供更多的总线种类,但相信如果用户需要,泰克会提供更新的固件或选件加以支持。
由于引入了泰克逻辑分析仪上独有的iCapture功能,同时数字通道提供了空前的性能,可以毫不扩张地说MSO70000已成为目前最强的MSO。由于在最高性能的示波器平台上提供MSO的只有泰克和力科两家,下表给出简单的性能对比。