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提升高性能示波器的通用性和擴充能力

作者: 時(shí)間:2017-01-12 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò ) 收藏


重新界定擴充能力

擁有四條內置采集通道的傳統高性能示波器雖然本身功能強大,但實(shí)際上擴充能力有限。它有四條通道,當然也可能有多有少,但不能變化。DPO70000SX 改變了這種局面,工程師可以在某個(gè)時(shí)點(diǎn)根據自己的需求為手邊的任務(wù)確定適當的配置,從而可以明顯提高生產(chǎn)效率,同時(shí)降低購置費用。

由于這種擴充能力,工程師可以在性能或通道數量需求變化時(shí),順序投資于示波器系統。例如,實(shí)驗室可以購買(mǎi)兩臺DPO70000SX 示波器,提供兩條200 GS/s 采樣率的70 GHz 通道,滿(mǎn)足當前的測試需求。同時(shí),實(shí)驗室可以在將來(lái)擴容,只需在系統中再增加兩臺示波器,就可以滿(mǎn)足要求四條70GHz 通道的下一代應用需求。

通過(guò)把多臺示波器拆開(kāi),按需重新部署到其他項目,系統還可以簡(jiǎn)便地減容,最大限度地利用資本投入。例如,在要求四條70 GHz 通道的項目竣工時(shí),實(shí)驗室可以簡(jiǎn)便地把這些示波器重新部署到其它實(shí)驗室。四機配置可以一拆為二,變成兩個(gè)系統;還可以進(jìn)一步拆分成單機系統,用戶(hù)只需拔下UltraSync 電纜,這樣四個(gè)項目每個(gè)項目都可以使用一臺儀器。

其他廠(chǎng)商的多機系統則沒(méi)有這樣的靈活性。例如,力科10Zi 要求單獨的控制器單元才能操作系統,主設備和擴展設備要在出廠(chǎng)時(shí)預先配置,用戶(hù)不能單獨拆開(kāi)。

為方便起見(jiàn),泰克提供了一個(gè)選項,用戶(hù)可以購買(mǎi)兩臺DPO70000SX 系列示波器,一起配置成DPS70000SX 示波器系統。DPS77004SX 系統提供了兩條200 GS/s 的70 GHz 通道,特別適合差分高速串行信號分析等應用。兩個(gè)DPS77004SX 系統可以一起配置及操作,提供了總共四條70 GHz 通道的多機系統。DPS73308SX 提供了四條100 GS/s 的33 GHz 通道,支持雙偏振相干光調制分析等應用。

前所未有的布局選項

由于外形緊湊,DPO70000SX 可以整合到更小的機架空間中,布局的緊密度和靈活性都要優(yōu)于普通的臺式儀器。這種靈活性在最大限度地降低DUT 與ATI 輸入連接器之間的路徑中發(fā)揮著(zhù)重要作用。

DPO70000SX 外觀(guān)緊湊,在一臺示波器堆疊在另一臺示波器頂部時(shí),綜合系統的高度只相當于一臺泰克高性能示波器( 參見(jiàn)圖6),要矮于其他廠(chǎng)商提供的系統。例如,堆疊在一起的兩臺DPO70000SX示波器的高度只有12 英寸,要低于Keysight Infiniium Z 系列示波器的13.3 英寸。盡管物理尺寸較小,但DPO70000SX 雙機配置實(shí)際上是一種帶寬更高的系統:Keysight Z 系列有兩條63 GHz 通道,而通過(guò)電纜連接起來(lái)的DPO70000SX 雙機系統則提供了兩條70 GHz 通道。


圖6:DPO70000SX 外觀(guān)緊湊, 可以有效利用機架空間, 提高通道數量。這里顯示了兩臺DPO77002SX 示波器(4 條33 GHz 通道),旁邊是一臺MSO73304DX(兩條33 GHz 通道)。

工程師們需要靈活地放置示波器、DUT 和其他儀器,因為每一種測試情況都可能要通過(guò)略微不同的布局進(jìn)行優(yōu)化。UltraSync 電纜分成1 米長(cháng)和2 米長(cháng)兩種長(cháng)度,可以適應幾乎任何物理環(huán)境,而又不會(huì )降低性能或精度。

1 米電纜適合由多臺均勻堆疊的儀器組成的典型雙機配置和四機配置。通過(guò)使用更長(cháng)的2 米電纜,多臺儀器可以以各種角度排列,適合特定的DUT 布局。例如,儀器在插件和背板應用中以直角方式放置,在相干光調制應用中則面對面放置,如圖7 所示??梢圆扇∨涮椎碾娎|長(cháng)度,校正系統時(shí)延,實(shí)現精確的通道間時(shí)間對準。如這個(gè)實(shí)例所示,下面的示波器還可以倒放,使中心輸入的位置相互距離很近,使電纜很短,而且長(cháng)度完全相等。


圖7:在400G 相干光調制應用中,兩臺DPS70000SX 示波器和一臺OM4245 光調制接收機面對面放置的示意圖。

DPO70000SX 上的輸入連接器位置和間距采取專(zhuān)門(mén)設計,因此一臺示波器可以倒放,縮短信號路徑長(cháng)度。在一臺示波器倒放、堆疊在另一臺示波器下面時(shí),兩個(gè)70 GHz ATI 輸入都位于示波器中心,相互距離只有幾英寸( 圖8)。另外還有一些設計考慮因素,以便盡量簡(jiǎn)單穩定,比如采用了特殊的可重復配置的儀器支腳,與金屬板的“凹槽”配合,防止堆疊儀器滑動(dòng);側面板中的鉆孔/ 螺孔則可以使用托架通過(guò)螺釘把兩臺示波器連接在一起。

由于這些思路和其他設計理念,DPO70000SX 系統異常靈活,可以在DUT 與示波器之間實(shí)現超短信號路徑,保持信號保真度,確保最佳的分析結果。


圖8:DPO70000SX 設計成一臺儀器可以倒放,這樣ATI 端口可以放在DUT 附近,縮短電纜長(cháng)度,保持信號保真度。

小結

需要處理高速信號的應用已經(jīng)開(kāi)始要求70 GHz 左右的帶寬,包括相干光應用、RF、激光光譜研究、100G 數據通信和高速串行分析,以支持當前應用,滿(mǎn)足未來(lái)要求。但這些應用要求示波器不僅僅要提供原始性能,還要提供配置靈活性和擴充能力,適應需求變化。

由于外形緊湊及UltraSync 技術(shù),DPO70000SX 超高帶寬示波器滿(mǎn)足及超越了這些要求,客戶(hù)可以在需求變化時(shí)擴充性能和功能,并通過(guò)分布式處理加快信號分析速度,并利用靈活的布局,縮短DUT和示波器之間的信號路徑。

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