Jakie oscyloskopy kwalifikują się do pomiaru sygnałów USB 3 Super Speed?

15

Rozumiem, że prawdopodobnie będą one bardzo drogie. Ale nie mam pojęcia, jaki by się kwalifikował. Ile przepustowości? Przy jakiej częstotliwości próbkowania? Jakieś inne parametry?

J L
źródło
2
Opcja analizy oscyloskopu Keysight dla USB 3.0 wymaga oscyloskopu o przepustowości co najmniej 6 GHz, więc sądzę, że to rozsądny punkt wyjścia.
Arsenał

Odpowiedzi:

22

USB 3.0 obsługuje dodatkowe linie z prędkością 5 Gb / s, co odpowiada zegarowi o częstotliwości 2,5 GHz. Prawdopodobnie będziesz potrzebować przepustowości co najmniej 3GHz, w absolutnym minimum . Dość drogo! Aby zobaczyć wszystko wyraźnie, potrzebujesz jeszcze większej szerokości pasma, ponieważ sygnały mają wiele harmonicznych - potrzebujesz co najmniej trzeciej przy 7,5 GHz, a najlepiej piątej harmonicznej przy 12,5 GHz, aby zobaczyć cokolwiek nawet zdalnie kwadratowo.

Ale ludzie zapominają o tym, że luneta jest tak dobra, jak sondy, z którymi się łączy. Potrzebujesz więc nie tylko lunety o wystarczającej przepustowości, ale także sondy, która ma przepustowość. Sygnały są również różnicowe, więc prawdopodobnie wymagana będzie sonda różnicowa.

Przy wysokich częstotliwościach, takich jak USB 3.0, sygnały elektryczne w przewodach są w zasadzie falami elektromagnetycznymi uwięzionymi w falowodzie (kablu). Sygnały te są niezwykle wrażliwe na niedopasowania impedancji, więc przyklejenie starej sondy długim kablem spowoduje zniekształcenie sygnałów.

Potrzebna byłaby sonda o bardzo niskiej pojemności i połączona z sygnałami możliwie jak najkrótszym odcinkiem dodatkowego kabla. Utrzymywanie krótkiego kabla zasadniczo wymaga aktywnej sondy różnicowej. Spodziewaj się, że taka sonda będzie w okolicy 7 000 $ + sama!

Tom Carpenter
źródło
14
I taki oscyloskop, z wystarczającą przepustowością do tego celu, wyraźnie mieści się w kategorii cenowej: „jeśli musisz zapytać o cenę, nie możesz sobie na nią pozwolić” ;-)
Bimpelrekkie
2
Drobne szczegóły, ale przy częstotliwości 2,5 GHz (SHF) byłyby mocno zaklasyfikowane jako mikrofale, a nie fale radiowe.
J ...
2
@J ... z definicji widmo radiowe rozciąga się od 1 Hz do 3000 GHz i obejmuje: długą falę; fale średnie, krótkie i mikrofalowe. Mikrofale to fale radiowe.
Chu,
1
@Chu Fair deuce.
J ...
9

Dla każdego producenta oscyloskopu znajdziesz kilka praktycznych zasad, takich jak „5-krotność częstotliwości sygnału” lub „Chcesz zobaczyć co najmniej 5-tą harmoniczną”, a wszystko tak naprawdę zależy od tego, co chcesz z tym zrobić. Czy chcesz po prostu spróbować go zdekodować? Czy chcesz oceniać jakość diagramu oka z korektą i bez niej?

Jako jeden z przykładów, do badań jakości sygnału LeCroy zaleca 2,5-3 krotność bitrate (pamiętaj, że są one nieco kwadratowe), co oznacza dla USB3 Super Speed, która wynosi 4,8 Gb / s, analogowa szerokość pasma 12-14,4 GHz, która następnie przekłada się na znacznie większą częstotliwość próbkowania i naprawdę duże kawałki pieniędzy.

Odpowiednią prezentację LeCroy można znaleźć tutaj

Teraz oczywiście służy to do pomiaru jakości sygnału, aby cokolwiek zobaczyć, zapewne dostaniesz połowę przepustowości.

Plazma
źródło
6

Oto wykres. Wymagany zakres BW 13 Ghz wprowadź opis zdjęcia tutaj

użytkownik19579
źródło