Какие осциллографы подходят для измерения сигналов USB 3 Super Speed?

15

Я понимаю, что они, вероятно, будут очень дорогими. Но я понятия не имею, какой вид будет квалифицирован. Сколько пропускной способности? На какой частоте дискретизации? Любые другие параметры?

JL
источник
2
Для анализа осциллографа Keysight для USB 3.0 требуется осциллограф с полосой пропускания не менее 6 ГГц, поэтому я думаю, это разумная отправная точка.
Арсенал

Ответы:

22

USB 3.0 работает на дополнительных линиях 5 Гбит / с, что соответствует частоте 2,5 ГГц. Таким образом, вам, вероятно, потребуется полоса пропускания не менее 3 ГГц, как минимум . Довольно дорогой! Чтобы ясно видеть что-либо, вам понадобится еще более широкая полоса пропускания, поскольку сигналы имеют несколько гармоник - вам понадобится как минимум 3-я на 7,5 ГГц и предпочтительно 5-я гармоника на 12,5 ГГц, чтобы увидеть что-нибудь даже отдаленно квадратное.

Но вещь, о которой забывают люди, заключается в том, что прицел настолько хорош, насколько и зонды, к которым он подключается. Так что вам нужен не только прицел с достаточной пропускной способностью, но и зонд, который также имеет пропускную способность. Сигналы также являются дифференциальными, поэтому, вероятно, потребуется дифференциальный датчик.

На высоких частотах, таких как USB 3.0, электрические сигналы в проводах представляют собой электромагнитные волны, захваченные в волноводе (кабеле). Эти сигналы невероятно чувствительны к несоответствиям импеданса, поэтому наклеивание любого старого зонда с длинным кабелем просто искажает сигналы.

Вам понадобится зонд с очень низкой емкостью и подключенный к сигналам с максимально коротким отрезком дополнительного кабеля. Короткое замыкание кабеля требует активного дифференциального датчика. Ожидайте, что такой зонд будет в районе $ 7k + сам по себе!

Том Карпентер
источник
14
И такой осциллограф с достаточной пропускной способностью для этой цели явно попадает в ценовую категорию: «если вам нужно спросить цену, вы не можете себе это позволить» ;-)
Bimpelrekkie
2
Незначительные детали, но на частоте 2,5 ГГц (СВЧ) они будут строго классифицироваться как микроволны, а не радиоволны.
J ...
2
@J ... по определению, спектр радиочастот простирается от 1 Гц до 3000 ГГц и включает в себя: длинную волну; средняя волна, короткая волна и микроволновая печь. Микроволны - это радиоволны.
Чу
1
@ Чу Честная двойка.
J ...
9

Для каждого производителя осциллографа вы найдете несколько практических правил, таких как «5-кратная скорость сигнала» или «Вы хотите увидеть хотя бы 5-ю гармонику», и все это на самом деле также зависит от того, что вы хотите с ним делать. Вы просто хотите попробовать расшифровать это? Хотите оценить качество глазной диаграммы с выравниванием и без него?

В качестве одного из примеров, для проверки качества сигнала LeCroy рекомендует в 2,5-3 раза превышать битрейт (помните, что они немного квадратные), что означает для USB3 Super Speed, который составляет 4,8 Гбит / с, аналоговую полосу частот 12–14,4 ГГц, которая затем переводит на гораздо большую частоту дискретизации и действительно большие куски денег.

Соответствующую презентацию LeCroy можно найти здесь

Теперь, конечно, это для измерения качества сигнала, чтобы увидеть что-либо вообще, вы, вероятно, сойдете с половины полосы пропускания.

PlasmaHH
источник
6

Вот диаграмма. Требуемый объем BW 13 ГГц введите описание изображения здесь

user19579
источник