泰克研发成功世界最高速实时示波器

    泰克公司（Tektronix）1月31日宣布推出全球速度最高，功能最为强大的实时示波器以及新的探头设备。该产品的推出将有力推动在计算，通信以及消费电子产业基于第二代串行数据标准的产品设计，其中包括第二代PCI-Express，SATAIII 以及双倍速XAUI等。泰克新推出的产品属于其TDS6000系列数字存储示波器（DSO）产品线，包括带宽12Ghz的TDS6124C示波器以及带宽达到创记录的15Ghz的TDS6154C示波器，同时一起推出的产品还包括P7313Z-Active™低负载探头。这些新产品将为客户提供不折不扣的业界最优性能，从而满足产品应用开发工作中最为苛刻的要求。

    为与全球高速技术的迅速发展同步，工程设计人员正面临着开发下一代系统的任务，该系统所采用的串行数据传输速率将超过4Gb/s。这些工作将最终为我们带来更高速尖端的计算机，数据存储网络，有线及无线技术以及电子消费产品。此次推出的示波器产品所采用的第三代硅锗（SiGe）集成电路技术由泰克和IBM共同开发，居于业界领先地位。凭借此项技术，新的泰克示波器产品实现了业界最高的带宽，最低的噪声基底以及最长的存储深度及时间解析度，同时对于最新出现的串行标准该示波器也提供了最完整的分析能力。因此，该示波器以及探头所提供的无以伦比的性能将帮助从事超高速电子产品设计的工程人员大大提升工作效率。

    “我们的客户常常告诉我们他们希望得到高带宽，快速上升时间，更长的存储长度以及对串行标准的全面支持，”Colin Shepard先生，泰克公司效能示波器产品副总裁说，“此次泰克的最新示波器以及探头产品使得示波器产品的性能基准得到了关键性的巨大提升。TDS6000C系列示波器和Z-Active P7313低负载探头的组合所赋予用户的无可比拟的性能，最高的速率，最强劲的功能以及对于设计和测试最完整的支持将帮助工程设计人员轻松面对第二代PCI-Express，SATA III，双倍速XAUI以及4G光纤通道等串行数据设备的研发工作。因此，我们的高端产品在第二代串行数据应用的各个方面都体现出了高度的优越性。”

    工程师在精确特征化信号时通常需要在五次谐波当中捕获能量。TDS6154C是唯一能够捕获最高频率模式下五次谐波的示波器，因而适用于下一代数据串行技术，其中包括5-6.25Gb/s的第二代PCI-Express，6Gb/s的SATA III以及6.25Gb/s的XAUI。TDS6154C还是唯一能够捕获10Gb/s三次谐波信号的示波器。

    TDS6124C提供了12Ghz的真正模拟带宽以及用户可选择的DSP滤波功能实现通道匹配以及高精度。TDS6154C采用了相同的技术，同时将带宽扩展至15Ghz。DSP在整个带宽上对示波器的响应做出调整从而准确反映出信号强度，同时对响应相位进行校正使其线性化。TDS6154C能够以小于5%的精确误差（20/80上升时间）测量出30ps（典型数据）的上升/下降时间。

    TDS6124C和TDS6154C都能够通过同时在两个通道上工作提供40GS/s的采样速率，用户可选择配件将两个通道的纪录长度扩展到高达64M（标准配置为4通道2M）。这样，对比于其他的产品, 该示波器可以在全带宽下提供最长的1.6ms的采样时间窗口以及25ps采样间隔确保最优的分辨率, 同时确保随机抖动噪底为420 fs (典型值) 以用于关键抖动测量。泰克的TDS6000C产品线的垂直噪声比任何其他相同带宽的产品更低。

    基于硅锗Z-Active架构的P7313探头提供了高带宽(>12.5 GHz的真实带宽，典型数据)、高DC阻抗，快速上升时间(25ps 20/80%)和Z0探头稳定的高频负载以帮助高速电路设计者获得高带宽，平稳的频率响应，低电路负荷以及低差分噪音。P7313使用的可分开Tip-Clip™组件，可以更换端部，使其成本只是以前更换此类硬件成本的几分之一。此外，Tip-Clip组件可以根据连接需求互换，为使用探头提供了极高的灵活性。

    独特的Pinpoint™触发系统是世界上唯一实现A/B触发的触发系统并将毛刺/脉冲宽度指标（glitch/Pulse Width）减小到100ps。TDS6000C系列的Pinpoint™触发系统提供了各类尖端触发模式，其中TDS6124C以及TDS6154C装备的Pinpoint™系统还包括了数据速率达3.125 Gb/s的串行码型触发。另外，该系统还具有8b/10b协议触发和数据解码的选项，通过这种功能，设计人员可以在示波器上在触发4个连续的10b字符或预定义错误。这意味着输入数据可被实时触发，而无需后期处理，这使得设计人员能够直接触发错误信号而无需寄希望于通过重复搜索来找到错误信号。

    新的TDS6000C示波器以及P7313探头采用的核心技术是针对于高性能应用方案优化的第三代0.18μm BiCMOS硅锗ASIC技术（7HP制程），该技术由泰克和IBM合作研制。该技术能为需要高速数据传输，低噪声，高线性以及低功耗的应用设计提供最高系统性能。IBM的硅锗技术采用HBT（Heterojunction bipolar transistor）包含了分级锗剖面增加电子传输率。这种高性能材料有助于提高功能集成度，减小芯片尺寸并获得惊人的速度。

    “IBM和泰克公司在追求卓越技术方面都有着长久的传统，”David Harame，IBM系统技术集团技术实现总监，IBM院士说，“两个公司为致力于向测试测量应用领域提供优化硅锗技术已经紧密合作了8年。作为这一工作的成果，测试测量行业中最高性能的ASIC现在已经出现在TDS6124C，TDS6154C以及P7313探头中。这一业界领先的技术将会将用户带到电子领域技术创新的最前沿。”

产品应用说明：

TDS6000C基于协议的8b/10b触发和解码

在许多应用中，由于串行数据传输技术提高了性能、降低了成本，它正在迅速代替共享总线方法。一个关键要求是实现令人满意的误码率，同时实现更高的工作速度和距离。一个相关要素是串行传输中数据的编码方法。大多数高速串行标准都采用8b/10b 编码方案，包括PCI-Express、串行ATA、以太网、XAUI、光纤通道、InfiniBand和串行相连SCSI。

8b/10b编码是由IBM开发的，把8位数据字节转换成串行传输使用的10位码。8b/10b编码保证了1和0的相对平衡组合，而与数据值无关，简化了时钟恢复，降低了接收机成本。编码提供的其它位还促进了误码检测。8b/10b编码提供了构建串行通信使用的一套基础数据和控制字符。许多独立标准都以这个公共字符集为基础，定义更高的协议层。

在前期，开发串行数据实现方案的工程师面临着怎样调试和测试自己的电路，以符合标准的问题。在开发早期，信号完整性和定时稳定性是关键问题。在这个阶段，使用伪随机码序列(PRBS)或重复测试码型完成物理层一致性测试。

在通过物理层一致性测试之后，串行信号从测试码型移动到8b/10b编码的字符序列。系统级问题变成调试的重点。由于更高级的通信结构和应用软件来自于互联网，大部分调试发生在协议层中。

但是，问题经常出现在物理层 - 链路层领域，这是信号完整性和数据完整性交汇的地方。例如，串行链路可能会通过物理层测试，表现出优质的电子信号处理能力。但是，由于数据相关串扰或功率层反弹导致的传输逻辑失效或信号损坏，在似乎良好的这条链路上可能会产生不正确的码。可以在字符级、字级或更高的协议层更有效地确定其中许多影响，但其根本原因在于物理电路设计。把物理层信令与链路层传输关联起来，有效隔离和解决此类数据相关问题至关重要。

泰克高性能TDS6000C系列示波器提供了经过验证的PinpointÔ触发系统，包括数据速率高达3.125Gbps的串行码型触发。此外，它还提供了一种新型协议分析功能–协议触发和解码软件(作为TDS6000C系列的选项PTD提供)，是为8b/10b编码信号专门设计的。这种新功能与一系列其它测量功能相结合，满足了串行数据应用的带宽、采集和分析需求。

与竞争产品不同，泰克新推出的TDS6000C系列是在硬件中为8b/10b编码串行数据提供基于协议的触发解决方案的第一个示波器系列。

通过这种功能，设计人员可以把示波器设成在最多4个连续的10b字符上触发，这4个连续的10b字符既可以单独指定，也可以从预先定义的基本要素列表中选择。该仪器还对字符错误或不一致错误作出响应，为隔离损坏的传输提供了一种有效的手段。触发器的行为特点与其它Pinpoint触发类型的类似之处在于，它会立即对输入数据作出响应。换句话说，触发是一种实时功能，而不是后期处理操作。实际上，这可以触发定义的错误条件，而不是捕获任意数据窗口，然后搜索查看是否包含错误事件。

解码是自动的。采集结果是与带有全面注释的波形一起详细地显示字符级和字级信息。其信息包括信号特点和10位码内容、字符及其数据或符号值，以及基本数据和高层结构等字级信息。多个视图实现同步，因此可以把一个视图中的效果与另一个视图中的条件进行比较。例如，字视图中标出的不一致错误可以追踪到相应的字符编码和物理信号活动。通过这些信息，设计人员可以满怀信心地进行全面检查。
在与TDS6000B/7000B一起订购时，选项PTD提供了8b/10b编码的数据解码功能。PTD软件与高速串行触发技术 (高达3.125Gbps)一起使用，可以触发和解码输入的数据。数据解码功能扩展到串行触发规范之外，支持超过10Gbps的最大码速率。使用串行设备的大多数示波器用户将结合使用选项PTD及一致性分析套件，如TDSRT-Eye和TDSJIT3 V2，其分别是眼图分析套件和抖动分析套件。