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Sep 01, 2023

El alcance alcanza un ancho de banda analógico de 110 GHz, con poco ruido

Keysight ha presentado lo que afirma ser el osciloscopio más rápido del mundo,

Keysight ha presentado lo que afirma es el osciloscopio más rápido del mundo, que funciona a 256 Gmuestras/s en señales de hasta 110 GHz. También reclama mejor ruido y fluctuación que cualquier visor rápido anterior.

Llamada Infiniium UXR-Series, está dirigida a diseñadores de enlaces seriales de alta velocidad e interfaces electroópticas, por ejemplo, DDR, USB, PCIe, PAM4, comunicaciones 5G, radar y comunicaciones satelitales.

Los chips front-end cruciales se fabrican en el proceso interno de fosfuro de indio de 350 GHz de la empresa; en total, se han creado seis nuevos chips para los osciloscopios UXR, dijo el jefe de osciloscopios de Keysight, Brig Asay, a Electronics Weekly. “Hay mucha tecnología y un montón de empaques, todo ahí para proteger la señal y mantenerla impecable”, dijo.

Front-end de 110 GHz (y hasta 40 GHz) por canal. "Usamos tecnología avanzada de jaula de Faraday para minimizar el ruido en cada componente", dijo Keysight.

Entre esos chips están:

Anteriormente, dijo Keysight, el hardware del osciloscopio no podía admitir 40 GHz o más sin intercalado de frecuencia. "Para el UXR, hemos diseñado un hardware personalizado que nos permite evitar este proceso al muestrear la señal a la velocidad correcta".

Ruido

Según Asay, el ruido de fondo es aproximadamente la mitad de cualquier alcance de gama alta existente. "Tome un osciloscopio con un ancho de banda de 33 GHz, digamos el nuestro a 50 mV/div, y obtendrá ruido a 2,25 mVrms", dijo. "Con este nuevo osciloscopio, con la misma configuración, obtiene alrededor de 1,1 mVrms".

Estar nervioso

Y sobre el jitter, dijo: "Por lo general, lo mejor ha sido 150fs, y este osciloscopio obtiene 15fs. La coincidencia de la longitud de la ruta es una gran parte de la historia. Antes, no podíamos ajustar la longitud de la ruta, ahora el procesamiento lo permite". – La calibración de las longitudes de las rutas es uno de los trabajos asignados al asic de control personalizado creado para los ámbitos de UXR.

Además de este procesamiento, hay un sistema de cronometraje completamente rediseñado. "Muestra a muestra, está muy bien alineado, ningún otro alcance se le acerca", dijo Asay, y agregó: "ENOB también es mejor que cualquier otra cosa en el mercado, pase lo que pase". – La firma ha hecho pública una cifra ENOB de “hasta 6,8”.

En las versiones de cuatro canales, dijo Keysight, hay menos de 35 fsrms de fluctuación intrínseca entre canales.

Como resultado de este bajo nivel de ruido y fluctuación, los diagramas de "ojo" de datos en serie se ven menos afectados por el instrumento y, como resultado, dijo Keysight, los diagramas de ojo son significativamente más abiertos y se pueden determinar los márgenes y el rendimiento reales.

Sobre el tema de los diagramas de ojo, Asay afirma una alta tasa de actualización: un millón de ojos por segundo en 10 Mmuestras de memoria.

Para aquellos que no necesitan la máxima velocidad y quieren ahorrar dinero, existen versiones del UXR con anchos de banda analógicos de hasta 13 GHz. Las señales se adquieren a 256 Gmuestras/s por canal en los modelos de 40 a 110 GHz y (foto del frente a la derecha) 128 Gmuestras/s por canal en los modelos de 13 a 33 GHz.

Y la memoria instalada se puede variar hasta 2Gsample.

Otras opciones incluyen: versiones de cuatro y dos canales, con conectores de entrada de 1,0 mm o 1,85 mm, y está disponible un módulo de autocalibración enchufable que incluye un generador de pasos rastreable al Instituto Nacional de Estándares de EE.

"Proporciona una calibración de calidad de fábrica en el sitio y bajo sus condiciones ambientales y garantiza una precisión de medición continua mientras reduce la necesidad de poner la unidad fuera de servicio", según la firma.

Para los sistemas ópticos, que se ocupan de interfaces rápidas como PAM4 e interconexión coherente de 400G, 600G y Tbit/s, la empresa ha construido un analizador de modulación óptica (OMA) alrededor de un osciloscopio UXR, marcando este analizador de modulación óptica N4391B, e introdujo un Generador de forma de onda arbitraria de 120 Gmuestras/s llamado M8194A, que puede crear formatos como 64 Gbaud 64QAM (modulación de amplitud en cuadratura).

"Las tecnologías ópticas y seriales de alta velocidad están empujando continuamente los límites de la velocidad y el rendimiento a medida que se acelera el desarrollo de las tecnologías seriales de quinta generación y terabits", dijo el vicepresidente del centro de fotónica de Keysight, Dave Cipriani. "La serie ampliada de osciloscopios UXR, el OMA basado en UXR y el AWG más rápido de Keysight, en conjunto, ofrecen a los diseñadores de alta velocidad una solución de extremo a extremo sin precedentes para avanzar rápidamente en el desarrollo de su tecnología hoy, al tiempo que brindan protección de inversión en el futuro".