RadioRadar - Радиоэлектроника, даташиты, схемы

https://www.radioradar.net/articles/technics_measurements/tds8000.html

Осциллограф TDS 8000 фирмы Tektronix

   Tektronix - всемирно известная американская компания, основанная в 1946 году и являющаяся в настоящее время лидером среди производителей контрольно-измерительной и диагностической аппаратуры. Именно Tektronix первым начал продажу 6–гигагерцового осциллографа (TDS-6604), работающего в режиме реального времени.

   Компания Tektronix производит качественные приборы, отвечающее лучшим мировым стандартам, применяет уникальные технические и технологические решения в области измерительной техники.


   



Рис. 1. Внешний вид осциллографа

Цифровой сэмплирующий осциллограф TDS 8000 предлагает самое большое разнообразие встроенных измерений и возможностей осциллографа для обработки любого ультравысокочастотного сигнала. Обладая отличной повторяемостью измерения, исключительным вертикальным разрешение и быстрой скоростью сбора сигнала и обновления экрана дисплея, TDS 8000 является мощным средством измерения в полупроводниковой технике, временных соотношений в ИС , высокоскоростной цифровой связи и пр.

Осциллограф обладает следующими возможностями

Технические характеристики ТDS8000

Сбор данных
РежимыНормальный, огибающая, усреднение
Число размещаемых
сэмплирующих модулей
До 4-х электрических двухканальных
и 2 оптических
Число одновременно функционирующих входов8 каналов максимум (8 электрических или 2 оптических и 6 электрических)
Вертикальная развертка
Время нарастания/полоса частотОпределяется задействованными модулями
Вертикальное разрешение14 Бит без учета динамического диапазона сэмплирующих модулей
Горизонтальная развертка
Основная и развертка с увеличениемот 0.5 пс/деление до 5 мс/деление с шагом 1-2-5 или с приращением по 0.1 пс
Точность задания временного интервала:
  • 4 пс + 0.0004% горизонтальной положения для интервала >1нс;
  • 2.5 пс для интервала = 100 пс;
  • 1 пс для интервала <10 пс.
Длина записи20 - 500 выборок с шагом 1-2-5 или 1000 - 4000 выборок с шагом 500 выборок
Просмотр с увеличениемДополнительно к основной развертке, TDS8000 поддерживает два вида увеличения. Эти увеличения отображаются независимо, используя отдельные установочные параметры горизонтальной развертки
Система синхронизации
Источники синхронизации
  • Внешний прямой;
  • Внешний предмасштабированный;
  • Внутренний тактовый: Внутри подключен к прямому;
  • Возобновляемый тактовый (от оптических модулей): внутри подключен к предмасштабированному.
Ширина полосы частот синхронизации:
  • прямой: 4 ГГц, типично;
  • предмасштабированный: 12.5 ГГц, типично.- 1 до 10,000,000 событий.
Джиттер:
  • Краткосрочный джиттер - оптимизированный режим:
    • 1.0 пс + 10-3 % (типично);
    • <1.5 пс + 2·10-3 % (макс.).
  • Фиксир. на 10 MГц:
    • 1.6 пс + 5·10-6 % позиции (типично);
    • <2.0 пс + 10-5 % (макс).
Метастабильность<0.5·10-6 % при 2.488 ГГц с 200 мВ входным напряжением запуска, типично. С расширенной метастабильностью запуска: теоретически ноль
Внутренняя тактовая частотаРегулируемый от 1 до 200 kГц (дисководы TDR, выход внутренней тактовой частоты и калибратор)
Диапазон уровня запуска±1.0 В
Входной диапазон запуска±1.5 В
Задержка запускаРегулируемая от 5 µs до 100 мс с приращением по 2 нс
Диапазон уровня запуска±1.0 В
Диапазон уровня запуска±1.0 В
Дисплей
Сенсорный дисплей10.4 по диагонали, цветной
Цвета16,777,216 (24-Бит)
Видеоразрешение640 гориз. , 480 вертикальная пикселей
Условия эксплуатации
Напряжение/Частота/Мощность100 - 240 В ±10% 50/60 Гц. 115 В ±10% 400 Гц. 600 ВТ
Электромагнитная совместимость89/336/EEC
Габариты/вес442x343x399 мм/ 20,4 кг

Измерения и математические операции

   TDS 8000 поддерживает до восьми одновременных измерений, обновляющихся 3 раз в секунду с дополнительным отображением статистики измерения (Мин., макс., среднее и среднеквадратичное отклонение).

   Обработка сигнала может выполняться и отображаться до восьми математических операций, используя следующие математические функции: сложение, вычитание, умножение, деление, усреднение, дифференцирование, возведение в степень, интегрирование, логарифмирование, абсолютное значение, min, max, квадратный корень и фильтр. Кроме того, измеренная величина может использоваться как скалярный коэффициент в математических операциях, применяемых к осциллограмме.

Электрические и оптические съемные модули TDS8000

   TDS8000 поддерживает большое и растущее семейство электрических и оптических съемных модулей. Эта модульная архитектура позволяет Вам конфигурировать инструмент с требуемыми характеристиками для ваших приложений как теперь, так и в будущем.

Электрические модули

   

Электрические модули
Рис. 3. Внешний вид электрических модулей

Электрические съемные модули включают целый ряд приборов с шириной полосы частот вплоть до 50 ГГц, в том числе и специализированные, как, например, TDR для измерения импеданса и наложения каналов. Также доступны пробники с высокой полосой пропускания, что позволяет получить полную систему сбора данных. Все модули двухканальные, кроме 80Е01, и поддерживают пробники.

   80E01 Сэмплирующий модуль

   80E01- одноканальный сэмплирующий модуль с полосой 50 ГГц. 80E01имеет полосу измерения >50 ГГц и рассчитанное время нарастания <7.0 пс. Отображаемый уровень шума - типично - 1.8 мВRMS. На фронтальной панели расположен коннектор 2.4 мм (мама), через адаптер (011-0157-00; 2.4 мм папа- 2.92 мм мама) поддерживается совместимость с системой SMA.

   80E02 Малошумящий сэмплирующий модуль

   80E02- 2-х канальный 12.5 ГГц сэмплирующий модуль, специально разработанный для малошумящих измерений в цифровых коммуникациях и для измерений параметров приборов. Он обеспечивает сбор данных сигналов со скоростью нарастания до 28 пс и уровнем шума 400 мкВRMS (типично). 80E02 0- идеальный инструмент для малошумящих измерений. Типичные применения для 80E02 - это захват и отображение характеристик переключения высокоскоростных схем коммуникаций, проведение точных статистических измерений шума сигнала и временного джиттера или получение стабильных временных измерений в быстрых цифровых ИС.

   80E03 сэмплирующий модуль

   80E03- 2-канальный 20 ГГц сэмплирующий модуль. Он обеспечивает сбор данных со временем нарастания до 17.5пс.

   80E04 TDR сэмплирующий модуль

   80E04-2 канальный TDR/сэмплирующий модуль. Обеспечивает сбор данных со временем нарастания до 17.5 пс с типичной эквивалентой полосой пропускания 20 ГГц Каждый канал 80E04 способен генерировать резкую быструю ступеньку для использования в рефлектометрических измерениях (TDR). В режиме TDR ,отображаются как собственная быстрая ступенька, так и отраженный сигнал. Время нарстания отраженного сигнала может быть 35 пс или менее. Полярность ступеньки в каждом канале TDR может выбираться независимо. Это позволяет осуществлять тестирование как дифференциальном режиме, так и в общем двух связанных линий помимо изолированных линий. 80E04 позволяет характеризовать взаимное влияние каналов путем использования ступеньки TDR для управления одной линией при одновременном мониторинге другой линии.

   Параметры электрических модулей помещены в таблицу 1.

Таблица 1

Параметры80E0180E0280E0380E04
Типичные примененияМикроволновая техникаСигналы с малым уровнемПараметры приборовИзмерения импеданса, Кросс-измерения
Каналы1222
Входной импенданс50 ±0.5 Ом50 ±0.5 Ом50 ±0.5 Ом50 ±0.5 Ом
Полоса пропускания50 ГГц12.5 ГГц120 ГГц120 ГГц1
Время нарастания (10%-90%)7 пс (тип.)1<28 пс<17.5 пс<17.5 пс
Динамический диапазон1.0 Вp-p1.0 Вp-p1.0 Вp-p1.0 Вp-p
Диапазон смещения±1.6 В±1.6 В±1.6 В±1.6 В
Макс. входное напряжение±2.0 В±3.0 В±3.0 В±3.0 В
RMS Шум1.8 мВ (тип.) <2.3 мВ (макс.)400 мкВ(тип.) <800 мкВ(макс.)750 мкВ(тип.) <1.2 мВ (макс.)750 мкВ(тип.) <1.2 мВ (макс.)
Поддержка щуповКаждый канал поддерживает TEKPROBETM SMA Level 1или 2
Искаженияот 10 нс до 20 пс до :
  • <+3%. <300 пс после :
  • <+12%, +3%. От 300 пс до 3 нс после:
  • <+5.5%, -3%. От 3 нс до 100 нс после:
  • <+1%. В остальных случаях:
  • <+0.5%.
от 10 нс до 20 пс до :
  • <±3%. <300 пс после :
  • <+10%, -5%. От 300 пс до 5 нс после :
  • <±3%. От 5 нс до 100 нс после :
  • <±1%. В остальных случаях:
  • <±0.5%.

   "1"-Рассчитано из 0.35 полосы пропускания

   С сэмплирующим модулем 80E04 TDR, TDS8000 предлагает уникальные возможности получения рефлектограмм (TDR) вплоть до восьми каналов одновременно. Каждый канал имеет генератор ступенчатого сигнала с выбираемой полярностью, обеспечивающего время нарастания 35 пс. TDS8000 обеспечивает единственную доступную на сегодня истинно дифференциальную систему TDR. Автоматическая поправка по амплитуде и развертке гарантирует точность и воспроизводимость измерений полного сопротивления.

Оптические модули

   

Оптические модули
Рис. 4
Внешний вид оптических модулей

Оптические модули обеспечивают полные оптические решения для тестирования приложений типа telecom (от 622 Mb/s до 9.953 Gb/s) так и datacom (Волоконный Канал и Gigabit Ethernet) а также тестирования оптических сигналов общего назначении.

   80C01 - Мультискоростной телекоммуникационный стробоскопический модуль

   Модуль 80С01 поддерживает тестирование сигнала длинноволнового диапазона (1100-1650 нм) при 622, 2488 и 9953 Мб/с а также тестирование сигналов общего назначения в оптическом диапазоне вплоть до 20 ГГц. С опцией восстановление тактовой частоты (Опция CR), 80C01 обеспечивает полное решение для телекоммуникационных приложений 622 и 2488 Мб/с.

   80C02 Высокоэффективный телекоммуникационный стробоскопический модуль

   Модуль 80С02 оптимизирован для тестирования длинноволновых сигналов (1100-1650 нм) со скоростью передачи 9.953 Гб/с (SONET OC-192/SDH STM-64). Обладая высокой оптической полосой до 30 ГГц, он также хорошо подходит для тестирования оптических компонентов общего назначения. Модуль 80C02 может под заказ конфигурироваться с восстановление тактовой частоты(Опция CR), что обеспечивает поддержку телекоммуникационного стандарта 9.953 Гб/с.

   80C03 Мультискоростной высокочувствительный стробоскопический модуль анализа передачи данных

   Модуль 80C03 поддерживает тестирование как коротковолновых, так и длинноволновых сигналов (700-1650 нм) со скоростью 1.063, 1.250, и 2.488 Мб/с, а также тестирование сигналов общего назначения с полосой до 2.3 ГГц. Усилительный опто-электронный преобразователь позволяет пользователю исследовать слабые оптические сигналы. Под заказ модуль 80С03 может поставляться с опцией восстановления тактовой частоты (Опция CR), что обеспечивает поддержку стандартов: оптоволоконный канал 1063 (1.063 Гб/с), гигабитный Ethernet (1.250 Гб/с) и OC48/STM16 (2.488 Гб/с).

   Параметры оптических модулей помещены в таблицу 2.

Таблица 2

Параметр80C0180C0280C03
Число входных каналов111
Диапазон эфф. длин волнот 1100 нм до 1650 нмот 1100 нм до 1650 нмот 700 нм до 1650 нм
Калиброванные длины волн1310 нм и 1550 нм1310 нм и 1550 нм780 нм, 850 нм, 1310 нм, и 1550 нм
Восстановление тактовой частотыОпцияОпцияОпция
Абсолютное значение неразрушающего входного сигнала622.08 Мб/с, 2.48832 Гб/с средняя мощность 5 мВт; 10 мВт пиковая мощность на длине волны с наивысшей чувствительностью9.95328 Гб/с средняя мощность 5 мВт; 10 мВт пиковая мощность на длине волны с наивысшей чувствительностью1.0625 Гб/с, 1.2500 Гб/с, 2.48832 Гб/с, 2.5000 Гб/с средняя мощность 5 мВт; 10 мВт пиковая мощность на длине волны с наивысшей чувствительностью
Внутренний диаметр оптоволоконный9 мкм/125 мкм одномодовый9 мкм/125 мкм одномодовый62.5 мкм/125 мкм многомодовый
Оптическое затухание отражения>30 дБ>30 дБ>14 директорБ (62.5 мкм многомодовый), >24 директорБ (9 мкм одномодовый
Оптическая полосадо 20 ГГцдо 30 ГГц>2.3 ГГц(2.5 ГГц, типично)
Тип оптоволоконного вводаодномодовыйодномодовыйодномодовый или многомодовый
RMS Оптический шум1
Типичный<8 мкВт 622.08 Мб/с 2.48832 Гб/с 12.5 ГГц мода <15 мкВт 20 ГГц мода<6 мкВт 9.95328 Гб/с 12.5 ГГц мода <15 мкВт 20 ГГц мода <20 мкВт 30 ГГц мода<75 мкВт 1.0625 Гб/с 1.2500 Гб/с <1 мкВт 2.48832 Гб/с
Максимальный<12 мкВт 622.08 Мб/с 2.48832 Гб/с 12.5 ГГц мода <25 мкВт 20 ГГцмода<12 мкВт 9.95328 Гб/с 12.5 ГГц мода <20 мкВт 20 ГГц мода <30 мкВт 30 ГГцмода<1 мкВт 1.0625 Гб/с 1.2500 Гб/с <1.5 мкВт 2.48832 Гб/с
Измеритель мощностиСтандартноСтандартноСтандартно
Диапазон мощности+4 дБm to -30 дБm+4 дБm to -30 дБm+4 дБm to -30 дБm
Разрешение1%1%1%

   "1"-без восстановления тактовой частоты.

Источники

  1. http://www.eliks.ru/product/tek/index.htm
  2. http://www.tek.com/Measurement/cgi-bin/framed.pl?Document=/Measurement/Products/catalog/tds8000_sd/&FrameSet=oscilloscopes
  3. www.tek.com/Measurement/Support/tds8000/firmup/SupplementLabVIEW.pdf

Автор:Платанков Николай,
г. Минск, Беларусь