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Sep 01, 2023

スコープは 110GHz のアナログ帯域幅に達し、低ノイズです

Keysight presenta l'oscilloscopio più veloce al mondo.

Keysightは、最大110GHzの信号で256Gサンプル/秒で動作する世界最速のオシロスコープを発表しました。 また、これまでの高速スコープよりもノイズとジッターが優れていると主張しています。

Infiniium UXR シリーズと呼ばれるこの製品は、DDR、USB、PCIe、PAM4、5G 通信、レーダー、衛星通信などの高速シリアル リンクおよび電気光学インターフェイスの設計者を対象としています。

重要なフロントエンドチップは社内の350GHzリン化インジウムプロセスで製造されており、UXRスコープ用に合計6個の新しいチップが作成されたとキーサイトのオシロスコープ責任者ブリッグ・アセイ氏がエレクトロニクス・ウィークリーに語った。 「多くのテクノロジーと大量のパッケージングがあり、それらはすべて信号を保護し、元の状態に保つためにあります」と彼は言いました。

チャネルあたり 110 GHz (および最低 40 GHz) フロントエンド。 「当社では高度なファラデーケージ技術を使用して、各コンポーネントのノイズを最小限に抑えています」とキーサイトは述べています。

これらのチップには次のようなものがあります。

Keysight によれば、以前はオシロスコープ ハードウェアは周波数インターリーブなしでは 40GHz 以上をサポートできませんでした。 「UXR では、適切な速度で信号をサンプリングすることでこのプロセスを回避できるカスタム ハードウェアを設計しました。」

ノイズ

Asay 氏によると、ノイズフロアは既存のハイエンドスコープの約半分です。 「33GHzの帯域幅スコープを考えてみましょう。たとえば、50mV/divで当社の場合、2.25mVrmsでノイズが発生します」と彼は言いました。 「この新しいスコープでは、同じ設定で約 1.1mVrms が得られます。」

ジッター

また、ジッターについては、「通常、最高は 150fs でしたが、このスコープでは 15fs になります。パス長のマッチングが重要な部分を占めています。以前はパス長を調整できませんでしたが、現在は処理によりそれが可能になっています。」と述べました。 – パス長の調整は、UXR ス​​コープ用に作成されたカスタム コントロール ASIC に割り当てられるジョブの 1 つです。

この処理に加えて、完全に再設計されたクロック システムが搭載されています。 「サンプル間では、非常によく調整されています。他のスコープではこれに匹敵するものはありません」と Asay 氏は述べ、「ENOB は、たとえ何があろうとも、市場にある他のものよりも優れています。」 – 同社は「最大6.8」というENOB数値を発表した。

Keysightによると、4チャンネルバージョンでは、チャンネル間の固有ジッターは35fsrms未満です。

この低レベルのノイズとジッターの結果、シリアル・データの「アイ」ダイアグラムは機器による影響が少なくなり、その結果、アイ・ダイアグラムは大幅にオープンになり、真のマージンと性能を決定できるとキーサイトは述べています。

アイ ダイアグラムのテーマに関して、Asay は、10M サンプルのメモリに 1 秒あたり 100 万個のアイを高速に更新できると主張しています。

フルスピードを必要とせず、コストを節約したい人のために、アナログ帯域幅が 13GHz までのバージョンの UXR があります。 信号は、40 ～ 110 GHz モデルではチャネルあたり 256 G サンプル/秒で取得され、(フロントエンド写真右) 13 ～ 33 GHz モデルではチャネルあたり 128 G サンプル/秒で取得されます。

また、搭載メモリは最大2Gサンプルまで可変可能です。

その他のオプションとしては、1.0mm または 1.85mm 入力コネクタを備えた 4 チャネル バージョンと 2 チャネル バージョンがあり、米国国立標準協会にトレーサブルなステップ ジェネレータを含むプラグイン セルフ キャリブレーション モジュールが利用可能です。

同社によれば、「現場およびお客様の環境条件下で工場品質の校正を提供し、ユニットの使用を停止する必要性を減らしながら継続的な測定精度を確保します。」

PAM4、400G、600G、Tbit/s コヒーレント相互接続などの高速インターフェイスを扱う光システムの場合、同社は UXR ス​​コープを中心とした光変調アナライザ (OMA) を構築し、これを N4391B 光変調アナライザと名付け、 M8194A と呼ばれる 120G サンプル/秒の任意波形発生器 – 64Gbaud 64QAM (直交振幅変調) などのフォーマットを作成できます。

「テラビットおよび第5世代シリアル技術の開発が加速するにつれて、高速シリアルおよび光技術は速度と性能の限界を押し上げ続けています」とキーサイトのフォトニクスセンター副社長デイブ・シプリアーニ氏は述べています。 「拡張されたUXRオシロスコープシリーズ、UXRベースのOMA、キーサイトの最速AWGは、高速設計者に前例のないエンドツーエンドのソリューションを提供し、今日の技術開発を迅速に進めながら、将来への投資保護を提供します。」