Osiloskop jenis apa yang memenuhi syarat untuk mengukur Sinyal Super Kecepatan USB 3?

15

Saya mengerti bahwa mereka mungkin akan sangat mahal. Tapi saya tidak tahu jenis apa yang memenuhi syarat. Berapa bandwidth? Berapa laju sampling? Ada parameter lain?

JL
sumber
2
Opsi analisis osiloskop Keysight untuk USB 3.0 memerlukan osiloskop dengan setidaknya 6 GHz bandwidth, jadi saya kira itu adalah titik awal yang masuk akal.
Arsenal

Jawaban:

22

USB 3.0 menjalankan jalur ekstra pada 5Gbps, yang setara dengan clock 2.5GHz. Jadi Anda mungkin membutuhkan setidaknya bandwidth 3GHz, minimal absolut . Cukup mahal! Untuk melihat sesuatu dengan jelas, Anda akan menginginkan bandwidth yang lebih banyak karena sinyalnya memiliki banyak harmonik - Anda memerlukan paling tidak ke-3 pada 7.5GHz dan lebih disukai harmonik ke-5 pada 12.5GHz untuk melihat apa pun yang bahkan jauh dari segi empat.

Tetapi hal yang dilupakan orang adalah, ruang lingkup hanya sebaik probe yang terhubung. Jadi Anda tidak hanya membutuhkan ruang lingkup dengan bandwidth yang cukup, tetapi juga sebuah probe yang memiliki bandwidth juga. Sinyal-sinyal ini juga diferensial, sehingga penyelidikan diferensial mungkin diperlukan.

Pada frekuensi tinggi seperti USB 3.0 berjalan, sinyal listrik pada kabel pada dasarnya adalah gelombang EM yang terperangkap dalam pandu gelombang (kabel). Sinyal-sinyal ini sangat sensitif terhadap ketidakcocokan impedansi, jadi menempelkan probe lama dengan kabel panjang hanya akan merusak sinyal.

Anda akan memerlukan probe yang memiliki kapasitansi sangat rendah dan terhubung ke sinyal dengan sesingkat mungkin kabel tambahan. Menjaga kabel tetap pendek pada dasarnya membutuhkan probe diferensial aktif. Harapkan penyelidikan seperti itu berada di wilayah $ 7k + hanya dengan sendirinya!

Tom Carpenter
sumber
14
Dan osiloskop semacam itu, dengan bandwidth yang cukup untuk tujuan ini, jatuh dengan jelas dalam kategori harga: "jika Anda harus bertanya harganya, Anda tidak mampu membelinya" ;-)
Bimpelrekkie
2
Detail kecil, tetapi pada 2.5GHz (SHF) mereka dengan tegas akan diklasifikasikan sebagai gelombang mikro, bukan gelombang radio.
J ...
2
@ J ... menurut definisi, spektrum radio memanjang dari 1Hz ke 3000GHz, dan termasuk: gelombang panjang; gelombang menengah, gelombang pendek dan gelombang mikro. Gelombang mikro adalah gelombang radio.
Chu
1
@Chu Fair deuce.
J ...
9

Untuk setiap produsen osiloskop, Anda akan menemukan beberapa aturan praktis, seperti "5 kali laju sinyal" atau "Anda ingin melihat setidaknya harmonik ke-5" dan itu semua juga sangat tergantung pada apa yang ingin Anda lakukan dengannya. Apakah Anda hanya ingin mencoba mendekodekannya? Apakah Anda ingin menilai kualitas diagram mata dengan dan tanpa penyamaan?

Sebagai salah satu contoh, untuk pemeriksaan kualitas sinyal LeCroy merekomendasikan 2,5-3 kali bitrate (ingat, mereka agak gelombang persegi), yang berarti untuk USB3 Super Speed ​​yang berada pada 4,8Gbps, bandwidth analog 12-14,4 GHz yang kemudian diterjemahkan menjadi lebih banyak sampling rate dan potongan uang yang sangat besar.

Presentasi LeCroy yang sesuai dapat ditemukan di sini

Sekarang tentu saja ini untuk mengukur kualitas sinyal, untuk melihat apa pun, Anda mungkin akan lolos dengan setengah bandwidth.

PlasmaHH
sumber
6

Di sini adalah bagan. Lingkup yang diperlukan BW 13 Ghz masukkan deskripsi gambar di sini

pengguna19579
sumber