Осциллографы Tektronix серии TDS7000B — рекордная полоса 7 ГГц в реальном времени

В октябре 2003 года крупнейший мировой производитель осциллографов корпорация Tektronix объявила о модернизации своей старшей линейки осциллографов TDS7000. Осциллографы прежней серии TDS7000 имели 4-канальные модели с полосой от 500 МГц до 4 ГГц и характеризовались сочетанием чрезвычайно эффективной системы цифрового фосфора с глубокой памятью (до 32 Мбайт) при частоте дискретизации до 20 ГГц в режиме реального времени. Обновленным моделям присвоен индекс «B», в этих моделях сочетаются все лучшие характеристики TDS7000 и новые возможности. Обновление коснулось осциллографов на полосу от 1,5 ГГц до 4 ГГц, модели на 500 МГц и 1 ГГц остались без изменений.

Новая модель TDS7704B (рис.1), старшая в своем ряду, обеспечивает полосу пропускания выше 7 ГГц по уровню 3 дБ, скорость нарастания 62 пс по уровню 10–90% (43 пс по уровню 20–80%) и среднеквадратичное значение джиттера 1 пс. Этот осциллограф стал самым широкополосным осциллографом в режиме реального времени в мире, сменив предыдущую 6-гигагерцовую модель TDS6604 (и позже присоединившиеся 6-гигагерцовые модели от LeCroy и Agilent Technologies). Новый единоличный рекордсмен сполосой 7 ГГц в режиме реального времени — это развитие не TDS6604, недостатками которого являлись отсутствие цифрового фосфора и относительно малая ненаращиваемая память 250 кбайт, апредыдущей серии TDS7000, свободной от этих недостатков, старшая модель TDS7404 которой имела полосу 4 ГГц.

Серия с индексом «В» — это не просто «косметические» улучшения, хотя они тоже есть. Новую серию можно узнать по кнопке «Fast Acquisition» пурпурного цвета, запускающей «фирменный» режим цифрового фосфора. Архитектура приборов, по утверждению специалистов Tektronix, изменена на 65%. В приборе использована двухпроцессорная система: системный процессор Pentium 4 — 2 ГГц, работающий под управлением Windows2000, и специализированный (для осциллографического модуля) микропроцессор PowerPC, подключенный через внутреннюю PCI-шину. Заметно улучшилось отображение информации на дисплее: разрешение экрана выросло от VGA (640480 пикселей) до XGA (1024768 пикселей); появилась возможность развернуть осциллограмму на весь экран, скрывая программные кнопки управления (ранее они были жестко привязаны к периферийным участкам сенсорного экрана, занимая место и ограничивая видимый размер осциллограммы).

Пользовательский интерфейс работает значительно быстрее; время загрузки уменьшилось на 50%, вдвое быстрее стали работать специализированные программные приложения, а скорость сохранения и вызова из памяти файлов увеличилась на порядок.

Новая архитектура позволяет наращивать быструю буферную память до 64 Мбайт, вместо прежних 32 Мбайт (стандартное значение, поставляемое по умолчанию, увеличилось с 400 кбайт до 4 Мбайт).

В новых осциллографах использована система синхронизации нового поколения на базе технологии Ge-Si с очень малым джиттером (порядка 1,2пс). Она позволяет осуществлять захваты глитчей длительностью до 170 пс, время подготовки к новому запуску — всего 250 пс! Новая схема синхронизации дополнена новым режимом запуска по окну (когда входной сигнал поднимается выше верхнего порогового уровня или опускается ниже нижнего порогового уровня). После установки этих уровней можно указать, когда требуется выполнять синхронизацию в приборе — при входе сигнала в пороговое окно или при выходе из него. Имеется возможность уточнить событие запуска с помощью интервалов времени.

В новой серии появилась дополнительная возможность накладывать на определенные пользователем события синхронизации дополнительные логические условия — сочетания тех или иных комбинаций логических уровней на неиспользуемых входах осциллографа.

Увеличение стандартной и максимальной памяти вызвало необходимость улучшения функций просмотра осциллограмм с большим объемом данных. Новые осциллографы снабжены функцией MultiView Zoom, которая позволяет растянуть нужный фрагмент в отдельном сегменте осциллограммы, оставляя возможность просмотра исходной осциллограммы. Пользователи могут автоматически прокручивать данные и выделять в них дочетырех (вложенных!) сегментов, сравнивая их на предмет сходства или несоответствия.

Новая серия осциллографов в значительной мере «заточена» под работу с высокоскоростными телекоммуникационными сигналами (вплоть до потока 4,25Гбит/с), поэтому стандартными функциями в новом осциллографе являются тестирование сигнала по маскам и измерение «глазковых диаграмм». Опция «последовательная синхронизация», доступная в осциллографах прежней серии, улучшилась — 64-битный шаблон (вместо 32бит) теперь допускает захват заданной последовательности на потоке до 1,25 Гбит/с (рис.2).

Изменилась и комплектация приборов. Теперь младшие серии, имеющие высокоомный вход 1 МОм (TDS7054 и TDS7104), комплектуются пассивными пробниками P6139A на 500 MГц. Модели TDS7154B, TDS7254B (имеющие только 50-омные входы) комплектуются буферными усилителями TCA-1MEG, позволяющими работать с высокоомными пробниками.

Таким образом, с выходом новой линейки TDS7000B Tektronix не только вернул себе славу фирмы, производящей самые широкополосные в мире осциллографы, но и существенно расширил круг своих потенциальных клиентов, которым требуются современные осциллографы на базе цифрового фосфора с выдающимися возможностями, удобным интерфейсом, способные решать широкий спектр прикладных задач.