原创 LeCroy X-Stream示波器8600A

美国力科公司于2002年7月31日在纽约发布新的旗舰产品WaveMasterTM8000A系列数字存储示波器,它具有4通道,6GHz模拟带宽,20GS/s采样率,储存长度为每通道1M(加选件可达48M),这些组成达到了当今无可比拟的硬件配置,是目前最先进的数字示波器。

　　此示波器专为工程师测试长而复杂的高速信号或快沿信号而设计,是数字示波器领域中唯一高达5GHz的触发带宽,保证能捕捉到高达5GHz的高速信号,并提供尖端的测量。因为采用了新的X-Stream^TM结构,使测试速度及灵活性迈上了一个新的台阶。WaveMaster系列示波器为全新的产品,领先的技术不仅是为了“观察”信号,更是为了满足下一代波形测量及分析而设计。WaveMaster系列示波器还具有当今十分先进的波形分析能力,是高性能示波器的旗舰。它无疑进一步证明了力科公司是当今世界高性能示波器领导者。

X-Stream技术??快速分析长而复杂的波形

　　X-Stream技术是一种极快速的数据流结构,它特别适合数字示波器处理和分析数据,即使数字示波器正在进行复杂的波形测量,它也能保证大量数据的传输,使工作更快捷,精确地测量出信号的特性,及并诊断出细微的问题,这些经常发生在千兆频率的产品测试中。

　　X-Stream结构的前端是由SiGe放大器及模数转换器开始,它能处理输入的信号及在4个通道上以10GS/s的采样率把信号数字化,并将数据传向高速CMOS储存芯片,该芯片能以10Gb/s的速度接收并处理高达48MB的被采数据。高速采集储存器是力科公司拥有专利权的独家设计,可完成多种工作,以实时的数据流模式将该数据传输至CPU,以奔腾处理器的Streaming技术处理数据。指令及运算在CPU Cache内部取出和执行的速度比在RAM中高出10-100倍。当第一包数据到达CPU后,大量的显示、测量和分析程序可被调用。有了X-Stream技术,CPU在分析长而复杂波形的最初部分时,信号的其余部分仍然可通过X-Stream结构传输。

　　虽然X-Stream结构以支持数据流传输模式并能处理长而复杂信号的硬件为基础,但X-Stream的强大功能及速度更多来自于软件的算法。该算法允许数据包及分析程序能同时驻留在微处理器上的高速缓冲存储器(Cache)内。这样就能克服长储存及高速运算的矛盾,保证了WaveMaster系列示波器分析波形的速度比以往的示波器快10-100倍。

数据采集

　　当只需要观察单路或双路信号时,WaveMaster系列示波器能把采样率叠加至20GS/s,同时提供2倍的储存深度。双通道测量,例如“建立及保持时间(Setup & hold)的测量”,就可以采用该模式。WaveMaster系列示波器具有1ppm的时基精度，1ps的内插分辨率,小于1ps的时钟抖动(在1ms间隔范围内)及小于2ps的触发抖动。这些使得它完全胜任对高速时钟及数据信号进行精确的时间测量及分析。

　　强大的触发功能可用于保证用户捕获需要观察到的事件,WaveMaster系列示波器具有5GHz的触发带宽是长储存示波器中最快的触发。它可以捕捉宽度小至6OOps的毛刺或脉冲;4个输入通道和外触发通道一起可以组成5路输入的图形/逻辑触发;或4个通道的组合作为在第5个通道触发状态(边沿)条件;图形触发也可用于寻找小于或大于一个时限。排外触发可设定示波器在非正常脉宽、间隔或图形宽度处触发,即示波器只会触发于非正常的信号上。

　　WaveMaster系列示波器提供不同的储存长度供用户选择，标配每通道1M储存深度，不同的选件，可将储存深度分别扩展至每通道4M，8M，16M或业界领先水平??24M。当示波器仅使用一个或二个通道时，储存深度可被叠加至原来的两倍。

波形分析

　　需要进行大量的测量及分析时，力科一直是示波器领域波形分析的领导者，提供最多的参数测量、波形运算及特殊应用软件包。而WaveMaster更是将波形分析推向崭新的水平??可提供更多的测量选择,更强大的分析方法,及更多显示功能,使用户更深入了解信号。这些是以往任何波形分析仪器都无法做到的。其中的一个例子是:新的“Histicon”功能??小图形描述参数直方图,该功能可让用户快速直观地了解信号的关键特性,集中寻找信号质量问题的根源。该方法给出简单的观察手段来判断信号的优劣,这一点仅仅靠观察原始信号的波形是很难做到的。其他的标准功能包括38种参数测量及28种函数运算,同时可在10.4英寸的SVGA显示器上显示多达8路分析或运算(或含4路输入通道)轨迹。

软件结构具备独有的能力??允许用户加入自定义参数测量或波形运算

　　用户编写的Visual Basic程序或来自第三方的软件包可以无缝地整合于示波器的运算链中,不再需要用户使用其他程序或在示波器与其他程序问进行通信,或建立一个新的参考波形,或在示波器与其他程序问传递大量数据文件。一经定义,执行用户自定义测量或运算功能,就象在Windows上的“剪/贴”功能一样容易。假若没有仪器供应商提供所需要的特殊的信号参数测量,或需要对一些专用的电路进行分析时,如何完成工作?有了WaveMaster系列示波器,在研究新的技术,为新的方案或“保密项目”制定测试标准时,就可以建立所需的自定义分析。

　　具备X-Stream结构的WaveMaster允许千兆频率的设计工程师,进行复杂波形的分析,速度比其它示波器快10-100倍,并能对罕见事件,进行捕捉,测量,判断及解决。从现在开始,高频工程师能真正高速工作??进行他们所需要的测量,让深入观察并解决问题,从而缩短产品推向市场的时间。

WaveMaster系列示波器的软件核心

　　WaveMaster系列示波器的核心软件是一个极具创新的（具12项专利）软件平台，它革新了仪器的运作模式。图形化用户介面使用容易、功能强大。程序是采用Component Object Model(COM)结构使其运行于Windows 2000时性能得到优化。示波器的应用程序是通过COM结构建立于Windows操作系统上，所以能完全整合于Windows，较其他以Windows为基础的测试仪器（如通过微软ActiveX,直接传送数据流至其他程序），其性能有显著的改善。当然，其于稳定的NT-based Windows平台，保证您可以存档至软盘或内部硬盘，或连接其他装置,如CD-RW到USB接口、接上鼠标、追踪球或全功能键盘。文件可以通过网络共享,示波器可通过网络接口(标准)或GPIB接口(选件)被遥控,屏幕图像或其他档案的共亭,简单到只需点击“E-mail”发送一个JPEG图像文件。除了2个USB接口及10/100BaseT以太网接口(使之更容易连接打印机和其他网络设备),WaveMaster系列示波器标配还包括一个SVGA输出口供连接外部监视器和一个并口(通常用于外部打印机)。

其他输入/输出功能

　　WaveMaster系列示波器的前面板有探头校准输出口,它也能象一台脉冲发生器一样工作(产生500 Hz至5MHz方波)。同时它更能按用户选择提供脉冲输出,指示触发已接收(触发已准备),或指示合格/失败测试的结果。外触发BNC口可作为外时钟输入,允许用户控制模数转换器的采样率。

分析软件包(Master Analysis Package)

　　Master Analysis Package(XMAP)软件包提供最高水平的波形分析能力。该选件可扩展基本的FFT功能处理所有的数据点,提供频域内的平均并可测量功率谱密度,实部和虚部成分,及其它频域参数。也增加了12个用于抖动和时间分析的参数测量,及抖动轨迹OMer Track)。直方图可累计多达20亿个事件。直方图测量功能增加了18个统计参数。同时具有自相关运算功能。

　　除广泛的运算功能及参数测量外,XMAP分析软件也允许用户建立自定义参数测量及自定义运算,用于参数计算(如计算峰值功率与平均功率的比,或包含对信号参数的加、减、乘、除在内的类似运算),并将信号处理轨迹加倍(由4到8)。一台配有XMAP选件的WaveMaster系列示波器可以以无可比拟的能力对高速电子信号进行捕获、观察、测量和分析,并且通过用户自定义功能可使其进一步加强!

探头

　　力科提供宽范围的无源和有源探头供您选择(包括单端和差分探头)。另外,新的7.5GHz的PP066型低容抗无源探头也是WaveMaster系列示波器的一个绝佳配件,尤其适合高速电路应用。在高频电路中容性负载是非常重要的,所以比较其他有源和无源探头,PP066探头低于0.25pf的容抗是一个重要的优势。PP066探头结实耐用而且价格远低于高带宽有源探头。(美国力科公司供稿)