原创 新一代示波器为数字时代提供创新动力

近日，泰克公司在深圳举办的秋季“泰克创新论坛”向与会工程师们介绍了众多的新兴接口标准，如Thunderbolt(Intel联合苹果推出)、 DP1.2、USB 3.0、MIPI、SFP+和MHL标准等，这些标准为大家提供了适应未来高性能标准所需的信息和技术，并考虑了最新的抖动分离技术(包括探测要求、反嵌 以及同步检验发射机和接收机)，确保解决方案满足最新的测试规范。同时针对当前热点的测试测量问题，泰克公司还推出了10G-100G及以上的光通信测试 的完整方案，超宽带系统测试平台，最新信号完整性问题分析和简化嵌入式系统调试等议题。此外，泰克公司还在现场的专业展览区上展示一系列的高速串行、嵌入 式、射频和视频技术，内容涉及从台式应用仪器到系统级仪器平台的全线产品及最新解决方案。

英特尔公司在下一代I/O系统中的技术协作，带来了最快速、用途最广泛的互连解决方案。Thunderbolt拥有20Gbps的链路速度(是USB 3.0速度的4倍)，为通过一个连接器管理高清显示器技术、高性能存储器和对网络功能进行融合带来了光辉的前景(图1)。目前，英特尔公司还仅是将此标准 授权苹果电脑使用(授权时间为1年)，而到明年年初才将会对此规范进行推广，届时，宏碁和华硕等公司将会是这一技术的授权用户，平板电脑也会因此而出现对 外仅配备两个接口的新产品(一个用于Thunderbolt的接口和一个用于连接鼠标的接口)。泰克一直与英特尔直接合作，确定测试程序和技术以成功实现 这一标准，并利用一套物理层验证工具激发OEM生态系统。Thunderbolt给设计人员带来了独特的测试挑战，而对其它用户而言则大为简化。

图1：Thunderbolt连接器是一种修改版的mini DisplayPort类型连接器，可插入现有的DisplayPort端口，并承载PCI Express业务。

SATA正持续成长为一套更加广泛的消费者级别存储解决方案。SATA-Express的最新进步及微SSD(BGA芯片级)存储技术是SATA存储领域 的最新发展，此次论坛考察了这些新技术带来的独特的测试挑战。3.1版SATA规范还在发射机和接收机幅度测量等相关领域给电气规范带来了变化，将立即直 接影响产品的测试方式。泰克公司提供了SATA未来发展的最新路线图及其测试方案。SAS-3将于2012年在企业市场中部署12G，虽然这一规范还未最 终固定，但与测试方法和技术有关的整体趋势已经出现。

MIPI(移动产业处理器接口)是MIPI联盟发起的为移动应用处理器制定的开放标准。MIPI标准将提升应用处理器接口的一致性，在加速向用户提供移动 设备的同时，促进了移动设备的重复使用和兼容性。MIPI标准要求设备具有更快的数据传输率、更低的功耗以及更高的分辨率。泰克提供的核心产品满足了市场 需求，在享有最好测试设备的同时不必再去投资MIPI的特定硬件。泰克的DPO7K/70K产品能够满足MIPI的标准测试需求，另外，泰克的TLA逻辑 分析仪还提供了CSI、DSI、和DigRFv3的解决方案，以TLA7000和PG3A码型发生器为基础，为业界提供了唯一的解决方案，可攫取、拆解和 现实多达4个通道的CSI/DSI资料流量。

与PCI Express 2.0相比，PCI Express 3.0在芯片实现和测试方法方面引入了新的趋势，包括要求芯片在发射机和接收机内部实现更加复杂的均衡方案，在协议层内部实现新的编码方案和链路训练过 程。从测试角度看，必须反嵌夹具，在发射机引脚上验证电路，必须嵌入信道，在一致性测试中应用参考均衡器必须进行接收机测试，才能获得认证。所有这些趋势 都需要测试解决方案，这些测试解决方案要简化验证和调试过程，而且要灵活，能够适应变化的测试要求。泰克示波器、BERTScopes和逻辑协议分析仪相 结合，提供了最优的解决方案，使演进到PCI Express 3.0成为现实。

DisplayPort技术与Thunderbolt存在明显的交叉，因为在许多系统中，它们都共用同一个miniDP连接器。泰克公司对 DisplayPort 1.2 CTS中所列独特的物理层需求提供了测量指导准则，同时，TekExpress平台及其在全自动测试验证中的功能可系统地在三个速度等级(RBR、HBR 和HBR2)、在DisplayPort的全部四条通路上执行所有公布的一致性测试。

SuperSpeed USB(USB 3.0)正在成为计算市场和消费者市场中的普及性标准。从USB 2.0转向SuperSpeed USB要求转变测试方法。作为闭合的眼图规范，SuperSpeed USB要求嵌入标准通道，应用参考均衡器，执行一致性测试。除了一致性测试以外，一致性测试使用的相同解决方案也可以简便地扩展到全面检定和调试 SuperSpeed USB。

SFP+是下一代可热插拔、小型、串行到串行的多速率光学收发机，适用于8GFC和10GbE数据通信和存储区域网(SAN)的应用。SFP+是一种比 10GbE上一代产品XFP光学模块更加简化的收发机模块，它把时钟和数据恢复功能(CDR)移出模块，移到线路卡上，线路卡拥有串行化器/解串化器 (SerDes)/物理层(PHY)功能、电子色散补偿(EDC)和信号调节功能。泰克在市场上率先为SFF-8431 SFP+主机和模块提供了全方位自动化调试解决方案。

MHL是新一代的移动高清连接的规范。MHL规范定义了将手机和其它便携式消费电子设备与高清电视和显示器直接连接的新型移动接口。国际上多家大厂都已纷 纷研发出支持MHL的产品，其主要的功能乃是可直接透过Micro-USB接头传送TMDS资料(1080i/60Hz)，所以手持式系统可兼顾在考虑体 积和成本的情况下，不增加新的传输介面。正因如此，未来支援MHL介面的产品才势必更加多样化。

为应对高速串行数据测试的要求和挑战，泰克公司在成立65周年之际推出了业界精确度最高的33GHz示波器DPO/DSA70000D系列(目前国内示波 器产品采样率最高做到300MHz)和世界上第一台混合域示波器MDO4000系列。这两款新新系列产品的推出，进一步加强了泰克在测试测量行业中的领导 地位。

DPO/DSA/MSO70000系列数字和混合信号示波器

泰克公司最新推出的DPO/DSA/MSO70000系列示波器是业界领先的高采样率和定时分辨率产品，在全部4个通道上具有高达33GHz的带宽和快达 9ps的上升时间，可对最新高速串行标准进行测量(图2)。DPO/DSA/MSO70000系列杰出的信号完整性和卓越的信噪比将确保设计人员对测量结 果树立信心。

图2：DPO/DSA/MSO70000系列示波器。

DPO/DSA/MSO70000系列示波器在全部四条通道上实现了20、16、12.5、8、6和4GHz多种带宽型号，并且在2条通道上提供了 100GS/s的采样率(对12.5、16、20、25和33GHz型号)。该系列产品具有高达250M样点的记录长度和MultiView ZoomTM功能，可以用于进行快速导航。在MSO70000系列上，逻辑通道的存储深度和模拟通道相同，可以实现无需妥协的模拟和数字采集。 MultiView缩放功能可方便管理更长记录，比较和分析多个波形段。由于高信噪比和低内部噪底，DPO/DSA/MSO70000系列可以执行精确的 检定测量。在调试DUT时，测量仪器的低噪底和最大信号保真度可以找到可能影响DUT完整性的最小异常信号。对RF信号检验来说，噪底越低，动态范围越 高，因此拓宽了DPO/DSA/MSO70000系列以适应更广泛的应用。

DPO/DSA/MSO70000系列示波器具有最快的波形捕获速率(每条通道最高捕获速率>300,000wfms/s)和杰出的信号完整性及完 美的信噪比(能够观察波形最真实的表现)。其中，MSO70000系列产品配备了16条逻辑通道，为数字和模拟信号调试提供了高达80ps定时分辨率。 Pinpoint触发功能可最大限度地减少采集问题信号所需时间，方便高效调试问题和缩短调试时间。可视触发功能可精确判定触发和找到复杂波形中的独特事 件。6.25Gbps实时串行触发可以保证指定的NRZ或8b/10b码型在第一次发生时就能触发采集并可支持码型效应隔离诊断。搜索和标记功能将为感兴 趣的信号提供波形码型匹配和软件触发。同时，该系列产品还具有8b10b编码串行数据、I²C、SPI、RS-232/422/485/UART、USB 2.0和MIPI DPHY自动串行触发和解码选项以及完美配套的用于信号连接的P7500 TriModeTM探测系统。

带宽增强可以消除直到探头尖端的通道频响的非理想性。用户可以为每条通道选择滤波器，提供了幅度和相位校正功能，更准确地表现高速信号。此外，对需要极高测量吞吐量的应用，用户可以禁用带宽增强功能，目前只有泰克能够做到这一点。

DPO/DSA/MSO70000系列示波器以其优异的性能和功能，能够用于完成包括信号完整性、抖动和定时分析的设计验证，复杂设计的检验、调试、检定 或者认证，根据行业标准调试串行数据并进行一致性测试，存储总线的分析，设计原型启动和开关电源检验，瞬态现象考察，复杂系统的生产测试及瞬态信号或宽带 宽RF信号的频谱分析。

DPO/DSA/MSO70000系列示波器能够提供范围最广泛的探测解决方案。无论是需要测量8Gbps串行数据还是需要测量新电源设计中的开关电流， 泰克都提供了各种各样的探测解决方案，包括有源单端探头、差分探头、高压探头、电流探头、光探头以及各种探头和示波器附件。

MDO4000系列混合域示波器

泰克日前推出的世界上第一台混合域示波器(MDO)有史以来首次能够捕获时间相关的模拟信号、数字信号和RF信号，在系统级全面了解了被测器件的特点(图 3)。通过MDO4000示波器便可一目了然同时观察时域和频域信号以及任何时间点上的RF频谱(看到频谱如何随时间或随器件状态变化)。混合域示波器的 面世使得仅用一台仪器来迅速高效地解决最复杂的设计问题成为可能。

图3：MDO4000混合域示波器。

MDO4000混合域示波器的问世，使得可以仅用一台仪器来同时查看时域和频域信号，而无需使用频谱分析仪。然而，MDO的强大功能远不只是像频谱分析仪那样简单地观察频域，它的真正实力在于能够把频域中的事件与导致事件的时域现象关联起来。

在RF通道和任何模拟或数字通道同时启动时，示波器画面将会分成两个视图(图4)。画面上半部分是时域的传统示波器显示，画面的下半部分则是RF输入的频 域显示。频域显示并不是仪器中模拟通道或者数字通道简单的FFT，而是从RF输入采集的频谱。频域窗口显示的频谱来自于时域视图中短橙色条表明的时间周 期，称为频谱分析时间。在MDO4000系列中，可以在采集数据中移动频谱分析时间来考察RF频谱如何随时间变化。在仪器实时运行或在停止采集时，都可以 进行这一操作。

图4：MDO4000系列画面上半部分显示了模拟通道和数字通道的时域视图，下半部分显示了RF通道的频域视图。橙色条，也就是频谱分析时间，显示了计算RF频谱使用的时间周期。

为了处理现代RF应用随时间变化的特点，MDO4000系列提供了一个与RF通道、模拟通道和数字通道全面集成的触发采集系统。也就是说，一个触发事件协 调所有通道中的采集，可以在关心的时域事件发生的具体时间点上捕获频谱。它提供了一套完善的时域触发功能，包括边沿触发、顺序触发、脉宽触发、超时触发、 欠幅脉冲触发、逻辑触发、建立时间/保持时间违规触发、上升时间/下降时间触发、视频触发及各种并行和串行总线数据包触发。此外，还可以触发RF输入上的 功率电平，例如，在RF发射机开通时可以触发采集。

选配MDO4TRIG应用模块提供了高级RF触发。通过这个模块，可以使用RF输入功率电平作为顺序触发、脉宽触发、超时触发、欠幅脉冲触发和逻辑触发的 触发源。例如，可以触发特定长度的RF脉冲，或使用RF通道作为逻辑触发的输入，在其它信号活动的同时，在打开RF时让示波器触发。

当前无线通信随时间明显变化，采用完善的数字调制方案，通常采用涉及突发输出的传输技术。这些调制方案还可能有非常宽的带宽。传统扫频分析仪或阶跃频谱分析仪的配备不足以观察这些信号类型，因为它们只能看到任一时刻上的一小部分频谱。

一次采集中得到的频谱数量称为捕获带宽。传统频谱分析仪会在所需跨度内扫描或步进捕获带宽，建立要求的图像。结果，当频谱分析仪采集频谱的一个部分时，所 关心的事件可能正发生在频谱的另一个频段。当前市场上大多数频谱分析仪的捕获带宽只有10MHz，有时通过选配高价选项，捕获带宽可以扩展到20MHz、 40MHz甚至140MHz。为了满足现代RF的带宽要求，MDO4000系列提供了≥1GHz的捕获带宽。当跨度设置在1GHz及以下时，它无须扫描显 示画面。它从单次采集中生成频谱，从而保证能够看到在频域中查找的事件。

MDO4000系列提供了一套完整的触发功能，包括欠幅脉冲触发、超时触发、逻辑触发、脉宽/毛刺触发、建立时间/保持时间违规触发、串行数据包触发和并 行数据触发，帮助用户迅速找到事件。由于具有高达20M点的记录长度，因此可以在一次采集过程中捕获许多所关心的事件，甚至包括数千个串行数据包，同时保 持足够高的采样率，能够放大观察信号细节而供进一步分析。

从触发特定数据包内容到自动以多种数据格式解码，MDO4000系列为业内最广泛的串行总线提供了集成支持，包括I²C、SPI、USB、以太网、CAN、LIN、FlexRay、RS-232/422/485/UART、MIL-STD-1553和I2S/LJ/RJ/TDM。能够同时解码最多四条串行总线和/或并行总线，意味着可以迅速了解系统级问题。

为进一步帮助客户调试复杂的嵌入式系统中的系统级交互，MDO4000系列提供了16条数字通道。这些通道上的MagniVuTM高速采集技术可以采集触 发点周围精细的信号细节(高达60.6ps分辨率)，实现精密测量。MagniVu对进行准确的定时测量对关重要，包括建立时间和保持时间测量、时钟延迟 测量、信号偏移测量和毛刺检定测量。

最后，泰克公司因示波器过时而达不到测试所需带宽可为产品提供升级服务，与此同时，泰克还在台湾、深圳、北京、上海、韩国和美国等地建立了多个高速串行接 口测试测量实验室，来帮助用户掌握应该如何测试自己的相关产品。泰克新系列产品的不断推出进一步加强了泰克在技术创新和产品性能中的领导地位，而这一切也 都是以客户的最大利益作为核心。