Analyse häufiger Probleme bei der Verwendung von Oszilloskopen
F1: Welche Anforderungen werden an Oszilloskope für Hochgeschwindigkeitsserientests gestellt? Welche Indikatoren sind am wichtigsten?
A: Grundsätzlich sollten Bandbreite und Abtastrate den Anforderungen für serielle Signale entsprechen. Anschließend müssen wir prüfen, ob es sich um Differenzsignale handelt, und am Oszilloskop die Analysefunktionen für serielle Tests testen, beispielsweise Code-Triggerung und -Decodierung usw.
F2: Muss die Bandbreite des Oszilloskops beim Messen von digitalen Hochgeschwindigkeitssignalen mehr als das Fünffache der Signalfrequenz betragen? Warum? A: Die Bandbreite des Oszilloskops wird im Allgemeinen so gewählt, dass sie das 2,5-fache der Rate des zu testenden Signals oder das Fünffache der höchsten Frequenz des Signals beträgt, sodass die 5. Harmonische des Hochgeschwindigkeitssignals sichtbar ist.
F3: Welchen Einfluss hat die Bandbreite auf die Testergebnisse? Welche Anforderungen gelten für die Bandbreite des Testgeräts?
A: Zunächst einmal gehen bei unzureichender Bandbreite die hochfrequenten harmonischen Komponenten des Signals verloren, was zu ungenauen Zeit- und Amplitudenmessungen führt. Allerdings weisen selbst Oszilloskope mit gleicher Bandbreite unterschiedliche Anstiegszeiten auf, und für die Anwendung ist es von entscheidender Bedeutung, die Fehler zu messen, die an der steigenden Flanke auftreten, und im Fall von Datensignalen die Auswirkungen auf die Ausbreitung des Augendiagramms. Aus diesem Grund ist die Anstiegszeitmetrik für Geräte (Oszilloskope), die Messungen im Zeitbereich durchführen, sehr wichtig.
F4: Ist eine höhere Bandbreite besser?
A: Wie bereits erwähnt, haben die weit verbreiteten Leiterplatten, Steckverbinder, Kabel und integrierten Module sehr begrenzte Anstiegszeiten, sodass Hochgeschwindigkeitssignale mit erheblichen Verlusten der Hochfrequenzkomponente übertragen werden. Viele der neuen Standards der dritten Generation (USB 3.0, PCIEGen3, 10G-KR) tragen dem Rechnung und erfordern eine viel geringere Bandbreite als zuvor. Natürlich gibt es einige Ausnahmen, die eine höhere Bandbreite erfordern. Beispielsweise erfordert die 100G-Ethernet-Lösung, die eine komplexe Modulationstechnik (DP-QPSK) verwendet, vier analoge Eingänge und eine Bandbreite von mehr als 20 GHz für die Analyse. Mit Blick auf diese Anwendungen hat Tektronix angekündigt, dass seine Oszilloskope mit Bandbreiten über 30 GHz später in der zweiten Hälfte dieses Jahres verfügbar sein werden.
F5: Wie kann ich die Empfindlichkeit meiner Testinstrumente erhöhen?
A: Wählen Sie die entsprechende Bandbreite. Eine zu große Bandbreite erhöht das Rauschen. Stellen Sie die vertikalen Einstellungen so weit wie möglich ein, damit das Signal den Bildschirm ausfüllt. Um die AD-Bits des Oszilloskops voll auszunutzen, können Sie die Wellenform-Mittelung verwenden, die entsprechende Bandbreite der Sonde verwenden, den hochauflösenden (Hi-Res) Erfassungsmodus auswählen usw.
F6: Wie kann ich beim Debuggen eines Systemdesigns die Chancen erhöhen, Anomalien zu erfassen, wenn ich Anomalien bestätige und die Betriebsbedingungen der Schaltung innerhalb kurzer Zeit herausfinde?
A: Durch die Verwendung der DPX-Technologie und das Einschalten des unendlichen Nachleuchtens können anomale Signale, die normalerweise stundenlang nicht sichtbar sind, in Sekundenschnelle erkannt werden. Diese Funktion erhöht die Wahrscheinlichkeit, vorübergehende Ereignisse zu beobachten, die in digitalen Systemen auftreten, wie z. B. kurze Impulse, Grate und Konvertierungsfehler.
