力科60GHz實時帶寬示波器閃耀面市
2012-03-20
帶寬是示波器最重要的技術(shù)指標之一，力科(LeCroy)公司近日剛剛推出的60GHz，突破了一個又一個極限。力科公司亞太區(qū)總裁表示，力科領(lǐng)先的芯片技術(shù)是力科高帶寬示波器快速發(fā)展的原因之一，也表示力科能夠提供遠遠高于業(yè)內(nèi)其它示波器廠家能夠提供的專業(yè)技術(shù)能力。當結(jié)合使用力科的數(shù)字通道復用(DBI)專利技術(shù)以及通道同步(ChannelSync)結(jié)構(gòu)專利等技術(shù)時，最新LabMaster 10 Zi系列示波器使得力科公司實現(xiàn)了一系列的行業(yè)“第一”。
數(shù)項指標業(yè)內(nèi)領(lǐng)先
Conrad告訴我們，LabMaster 10 Zi系列示波器除了業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的帶寬(60GHz)、采樣率(160GS/s)、可分析存儲深度(1024Mpts/ch)、高帶寬通道密度(一個采集模塊中四個通道可達到36GHz)，以及通道數(shù)量(60GHz帶寬可以多達10個通道，36GHz帶寬可以多達20個通道)，LabMaster 10 Zi還實現(xiàn)了若干其它的業(yè)內(nèi)“第一”：觸發(fā)帶寬30GHz，兩倍于力科的WaveMaster 8 Zi-A和LabMaster 9 Zi-A系列示波器，而且遠高于業(yè)內(nèi)競爭的產(chǎn)品所能提供的該項指標;抖動噪底性能指標在50GHz或者60GHz型號只有不到100fsrms，60GHz帶寬信號的上升時間(20%~80%)只有5.5ps，36GHz型號只有9.75ps;此外，LabMaster 10 Zi可實現(xiàn)高達14.1Gb/s的80位串行碼型觸發(fā)支持8B/10B和64B/66B符號觸發(fā)，支持PCIE GEN3的協(xié)議層觸發(fā)解碼，這使得LabMaster 10 Zi具備了從特定的字符中以及PCIE鏈路層中隔離出錯誤的能力，大大增強了其調(diào)試高速串行數(shù)據(jù)的能力。
“特別是示波器的模擬前端部分的專用ASIC芯片以及一些關(guān)鍵器件ADC等，都是力科自主研發(fā)出來的獨家產(chǎn)品，這就使力科在示波器市場具有很強的競力。”Conrad說。
8HP鍺化硅用于高帶寬、低噪聲采集
力科基于硅芯片的帶寬優(yōu)勢源自于多年的鍺化硅(SiGe)工藝的使用經(jīng)驗的累積，如不久前使用IBM 7HP鍺化硅工藝獲得了20GHz的帶寬，而其最新的業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的36GHz芯片組基于8HP鍺化硅工藝。Conrad說，以往示波器16GHz以上的模擬帶寬是硬件技術(shù)上的瓶頸，有些廠商只能采用數(shù)字信號處理(DSP)增強技術(shù)或頻域間插(interleave)技術(shù)來提高其示波器的測試帶寬。但是，這些方法會增大噪聲密度和失真，并且會對測量精度產(chǎn)生不利影響。 也有些廠商正在改進芯片工藝和技術(shù)，但其局限性體現(xiàn)在內(nèi)部晶體管切換頻率不會超過100GHz。鍺化硅由芯片技術(shù)領(lǐng)導者IBM半導體基于其數(shù)年的使用知識和經(jīng)驗推出的，是被廣泛使用的主流商用芯片制作工藝。IBM的8HP鍺化硅工藝是第四代鍺化硅工藝，其性能是當前一代的兩倍，8HP鍺化硅工藝的前端和采樣保持元器件，可使晶體管切換速率最高達到200GHz以上。8HP鍺化硅工藝提供了更低的電氣噪聲，與當前被使用的7HP鍺化硅工藝相比，約有3dB~4dB的優(yōu)化。Conrad強調(diào)，換句話說，力科的36GHz帶寬示波器的噪聲性能，相當于力科的20GHz或者競爭產(chǎn)品的20GHz帶寬的示波器。8HP鍺化硅工藝還提供了比較低的功耗，這也使得一個采集模塊具有兩倍于業(yè)內(nèi)其它產(chǎn)品的高帶寬通道密度成為可能。
DBI增強系統(tǒng)帶寬可升級性
存儲深度和采樣率是可以交插復用的，Conrad解釋，其實示波器的帶寬也可以進行交插復用。數(shù)字通道復用(DBI)是力科具有完全知識產(chǎn)權(quán)的專利技術(shù)，具有將芯片帶寬提升至兩倍或者三倍的能力，它通過將高帶寬的信號分成兩個或者三個低帶寬信號，然后使用最優(yōu)秀的具有足夠的帶寬的硅芯片去捕獲這些低速的信號，最后再使用DSP信號處理技術(shù)將幾個分離的低帶寬信號組合成一個高帶寬信號。DBI是業(yè)內(nèi)唯一的一種允許實時示波器的帶寬超過芯片工藝可達帶寬極限的方法，而如此高的帶寬也絕對是那些需要測試最前沿技術(shù)的用戶所切實需要的。力科的60GHz LabMaster 10 Zi采集模塊采用了該公司的第7代DBI技術(shù)，幾乎將其基于硅技術(shù)的四通道36GHz帶寬的采集模塊的帶寬翻了一倍，從而提供了兩個通道60GHz、160GS/s，以及高達1024Mpts/ch的可分析存儲深度。
力科的LabMaster 10 Zi模塊化示波器結(jié)構(gòu)將示波器的信號采集功能從顯示、控制以及處理功能中獨立了出來。LabMaster主控制模塊(MCM-Zi)包含顯示、控制、通道同步結(jié)構(gòu)，以及一個功能強大的服務(wù)器級別的CPU處理器。LabMaster 10 Zi采集模塊基于8HP工藝及DBI技術(shù)，不僅提供了基于硅芯片技術(shù)的四個通道36GHz帶寬性能，同時可提供兩個通道的60GHz帶寬。
通道同步專利技術(shù)實現(xiàn)所有采集模塊更精確同步
通道同步(ChannelSync)專利技術(shù)，可使高達5個LabMaster 10 Zi采集模塊得到完美的精確同步，這就使得力科本已具有的高帶寬通道密度(四通道36GHz)得到了進一步延伸，使得高達20個完全基于芯片技術(shù)的36GHz帶寬和80GS/s采樣率的通道以及高達10個60GHz帶寬和160GS/s采樣率的DBI通道得到精確同步。Conrad稱，這個結(jié)果使得高達20個通道的示波器通道工作起來完全和傳統(tǒng)的一臺示波器相同，目前任何其它廠商都不具備這樣的能力。
目標應(yīng)用市場
LabMaster 10 Zi系列示波器主要是針對多鏈路串行數(shù)據(jù)的抖動和串擾分析，以及為28Gbaud的光信號相干調(diào)試分析提供了優(yōu)越的測試能力。17+Gb/s的串行信號測試更是得益于36GHz及以上的高帶寬，快速的上升時間和更低的抖動噪底。四通道60GHz也是DP—QPSK/16QAM56+GBaud光相干調(diào)制分析的理想選擇。特別是20個通道的36GHz帶寬能力也是模式和頻域多路復用(MIMO和OFDM)信號分析的理想選擇。
Conrad強調(diào)，就是60GHz帶寬示波器，也不可能完全滿足客戶對高次諧波的測試需求，示波器的帶寬還是要提升，并會繼續(xù)提升。力科會不斷持續(xù)創(chuàng)新、突破傳統(tǒng)，并再次突破示波器技術(shù)指標的極限。
據(jù)了解，目前力科的示波器在全球市場占有率為15%，在中國市場的增長率遠遠高于力科在其他國家和地區(qū)的增長速度。近期，力科還將請公司著名的信號完整性專家Eric博士到中國，給電子工程師進行技術(shù)培訓。
數(shù)項指標業(yè)內(nèi)領(lǐng)先
Conrad告訴我們，LabMaster 10 Zi系列示波器除了業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的帶寬(60GHz)、采樣率(160GS/s)、可分析存儲深度(1024Mpts/ch)、高帶寬通道密度(一個采集模塊中四個通道可達到36GHz)，以及通道數(shù)量(60GHz帶寬可以多達10個通道，36GHz帶寬可以多達20個通道)，LabMaster 10 Zi還實現(xiàn)了若干其它的業(yè)內(nèi)“第一”：觸發(fā)帶寬30GHz，兩倍于力科的WaveMaster 8 Zi-A和LabMaster 9 Zi-A系列示波器，而且遠高于業(yè)內(nèi)競爭的產(chǎn)品所能提供的該項指標;抖動噪底性能指標在50GHz或者60GHz型號只有不到100fsrms，60GHz帶寬信號的上升時間(20%~80%)只有5.5ps，36GHz型號只有9.75ps;此外，LabMaster 10 Zi可實現(xiàn)高達14.1Gb/s的80位串行碼型觸發(fā)支持8B/10B和64B/66B符號觸發(fā)，支持PCIE GEN3的協(xié)議層觸發(fā)解碼，這使得LabMaster 10 Zi具備了從特定的字符中以及PCIE鏈路層中隔離出錯誤的能力，大大增強了其調(diào)試高速串行數(shù)據(jù)的能力。
“特別是示波器的模擬前端部分的專用ASIC芯片以及一些關(guān)鍵器件ADC等，都是力科自主研發(fā)出來的獨家產(chǎn)品，這就使力科在示波器市場具有很強的競力。”Conrad說。
8HP鍺化硅用于高帶寬、低噪聲采集
力科基于硅芯片的帶寬優(yōu)勢源自于多年的鍺化硅(SiGe)工藝的使用經(jīng)驗的累積，如不久前使用IBM 7HP鍺化硅工藝獲得了20GHz的帶寬，而其最新的業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的36GHz芯片組基于8HP鍺化硅工藝。Conrad說，以往示波器16GHz以上的模擬帶寬是硬件技術(shù)上的瓶頸，有些廠商只能采用數(shù)字信號處理(DSP)增強技術(shù)或頻域間插(interleave)技術(shù)來提高其示波器的測試帶寬。但是，這些方法會增大噪聲密度和失真，并且會對測量精度產(chǎn)生不利影響。 也有些廠商正在改進芯片工藝和技術(shù)，但其局限性體現(xiàn)在內(nèi)部晶體管切換頻率不會超過100GHz。鍺化硅由芯片技術(shù)領(lǐng)導者IBM半導體基于其數(shù)年的使用知識和經(jīng)驗推出的，是被廣泛使用的主流商用芯片制作工藝。IBM的8HP鍺化硅工藝是第四代鍺化硅工藝，其性能是當前一代的兩倍，8HP鍺化硅工藝的前端和采樣保持元器件，可使晶體管切換速率最高達到200GHz以上。8HP鍺化硅工藝提供了更低的電氣噪聲，與當前被使用的7HP鍺化硅工藝相比，約有3dB~4dB的優(yōu)化。Conrad強調(diào)，換句話說，力科的36GHz帶寬示波器的噪聲性能，相當于力科的20GHz或者競爭產(chǎn)品的20GHz帶寬的示波器。8HP鍺化硅工藝還提供了比較低的功耗，這也使得一個采集模塊具有兩倍于業(yè)內(nèi)其它產(chǎn)品的高帶寬通道密度成為可能。
DBI增強系統(tǒng)帶寬可升級性
存儲深度和采樣率是可以交插復用的，Conrad解釋，其實示波器的帶寬也可以進行交插復用。數(shù)字通道復用(DBI)是力科具有完全知識產(chǎn)權(quán)的專利技術(shù)，具有將芯片帶寬提升至兩倍或者三倍的能力，它通過將高帶寬的信號分成兩個或者三個低帶寬信號，然后使用最優(yōu)秀的具有足夠的帶寬的硅芯片去捕獲這些低速的信號，最后再使用DSP信號處理技術(shù)將幾個分離的低帶寬信號組合成一個高帶寬信號。DBI是業(yè)內(nèi)唯一的一種允許實時示波器的帶寬超過芯片工藝可達帶寬極限的方法，而如此高的帶寬也絕對是那些需要測試最前沿技術(shù)的用戶所切實需要的。力科的60GHz LabMaster 10 Zi采集模塊采用了該公司的第7代DBI技術(shù)，幾乎將其基于硅技術(shù)的四通道36GHz帶寬的采集模塊的帶寬翻了一倍，從而提供了兩個通道60GHz、160GS/s，以及高達1024Mpts/ch的可分析存儲深度。
力科的LabMaster 10 Zi模塊化示波器結(jié)構(gòu)將示波器的信號采集功能從顯示、控制以及處理功能中獨立了出來。LabMaster主控制模塊(MCM-Zi)包含顯示、控制、通道同步結(jié)構(gòu)，以及一個功能強大的服務(wù)器級別的CPU處理器。LabMaster 10 Zi采集模塊基于8HP工藝及DBI技術(shù)，不僅提供了基于硅芯片技術(shù)的四個通道36GHz帶寬性能，同時可提供兩個通道的60GHz帶寬。
通道同步專利技術(shù)實現(xiàn)所有采集模塊更精確同步
通道同步(ChannelSync)專利技術(shù)，可使高達5個LabMaster 10 Zi采集模塊得到完美的精確同步，這就使得力科本已具有的高帶寬通道密度(四通道36GHz)得到了進一步延伸，使得高達20個完全基于芯片技術(shù)的36GHz帶寬和80GS/s采樣率的通道以及高達10個60GHz帶寬和160GS/s采樣率的DBI通道得到精確同步。Conrad稱，這個結(jié)果使得高達20個通道的示波器通道工作起來完全和傳統(tǒng)的一臺示波器相同，目前任何其它廠商都不具備這樣的能力。
目標應(yīng)用市場
LabMaster 10 Zi系列示波器主要是針對多鏈路串行數(shù)據(jù)的抖動和串擾分析，以及為28Gbaud的光信號相干調(diào)試分析提供了優(yōu)越的測試能力。17+Gb/s的串行信號測試更是得益于36GHz及以上的高帶寬，快速的上升時間和更低的抖動噪底。四通道60GHz也是DP—QPSK/16QAM56+GBaud光相干調(diào)制分析的理想選擇。特別是20個通道的36GHz帶寬能力也是模式和頻域多路復用(MIMO和OFDM)信號分析的理想選擇。
Conrad強調(diào)，就是60GHz帶寬示波器，也不可能完全滿足客戶對高次諧波的測試需求，示波器的帶寬還是要提升，并會繼續(xù)提升。力科會不斷持續(xù)創(chuàng)新、突破傳統(tǒng)，并再次突破示波器技術(shù)指標的極限。
據(jù)了解，目前力科的示波器在全球市場占有率為15%，在中國市場的增長率遠遠高于力科在其他國家和地區(qū)的增長速度。近期，力科還將請公司著名的信號完整性專家Eric博士到中國，給電子工程師進行技術(shù)培訓。
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