Couverture ElectroniqueS n°127

Le DCA-J d'Agilent permet de séparer et mesurer en quelques secondes les différentes composantes de gigue d'un signal de 50 Mbits/s à 40 Gbits/s. Une première sur le marché. Avec l'augmentation des débits de données, des déviations temporelles auparavant sans conséquence peuvent devenir critiques. D'où l'importance que revêt désormais la mesure de gigue sur les flux de données série dont les débits dépassent allégrement le gigabit par seconde, soit des intervalles entre bits inférieurs à 1 ns. Pour évaluer cette gigue, les ingénieurs qui travaillent sur des normes telles que PCI-Express, Infini-band, Fibre Channel, 10 Gigabit Ethernet… ont le choix entre plusieurs outils : oscilloscopes à échantillonnage ou en temps réel et testeurs de taux d'erreurs de bits. Mais pour agir sur cette gigue, il faut en connaître les causes et, par conséquent, être capable de la décomposer et de quantifier ses diverses composantes. Avec son modèle Infiniium 86100C, propose une solution qui présente la caractéristique unique de fonctionner de 50 Mbits/s à 40 Gbits/s.De plus, cet analyseur de communications numériques avec analyse de gigue ou DCA-J offre le triple avantage de la facilité d'emploi, de la rapidité et de la précision. Le tout pour un prix en configuration opérationnelle qui démarre à 40 000 euros : environ trois fois moins qu'un testeur de taux d'erreurs à 40 Gbits/s, qui ne permet qu'une décomposition partielle de la gigue (en gigue aléatoire, ou RJ pour random jitter, et en gigue déterministe, ou DJ pour deterministic jitter) ; et près de deux fois moins qu'un oscilloscope en temps réel de 6 GHz avec option analyse de gigue, qui assure bien une séparation des différentes composantes mais ne peut guère aller au-delà de 3,2 Gbits/s (avec le TDS7704B de Tektronix à 7 GHz, on arrive aux alentours de 4 Gbits/s).La gigue totale avec six composantesComme ses prédécesseurs 86100A et B, le DCA-J est un oscilloscope à échantillonnage modulaire basé sur la plate-forme sous Windows XP Pro Infiniium. Physiquement il ne s'en distingue que par la présence d'une touche supplémentaire sur le panneau avant, dite « jitter mode ». Si l'appareil est doté des options adéquates, à savoir le déclenchement large bande PatternLock et le logiciel d'analyse de gigue, il suffit de presser cette touche de couleur verte pour obtenir en moins d'une minute la valeur de la gigue totale et celles de ses six composantes : la gigue aléatoire, la gigue déterministe, cette dernière se décomposant en gigue périodique et en gigue dépendant des données, qui elle-même comprend l'interférence intersymbole et la distorsion du rapport cyclique. Divers histogrammes de gigue sont aussi affichés.L'analyseur DCA-J accepte tous les tiroirs des oscilloscopes 86100A/B : sa bande passante optique est donc susceptible d'atteindre 65 GHz et sa bande passante électrique 80 GHz. Il possède les fonctions de quatre instruments, se plaît à déclarer Agilent : c'est à la fois un analyseur de signaux de communications avec affichage de diagramme de l'&oelig;il et mesures associées, un oscilloscope à part entière fonctionnant en temps équivalent, et un analyseur de gigue sur signaux optiques et électriques ; ce peut être aussi un réflectomètre dans le domaine temps pour analyse d'impédance lorsqu'il est équipé d'un tiroir TDR. Sur la face avant, une touche correspond à chacune de ces fonctions. Les modes diagramme de l'&oelig;il et oscilloscope sont mis en &oelig;uvre de manière entièrement automatique si l'on a pris soin de presser au préalable le bouton « Autoscale ».La précision des mesures est évidemment liée à la gigue intrinsèque de l'appareil, qui est typiquement de l'ordre de 1 psrms. Une telle spécification, pourtant fort respectable, est parfois insuffisante car elle peut se traduire par une gigue crête à crête de 6 à 9 ps, ce qui est beaucoup quand on analyse des signaux à 40 Gbits/s dont la période de bit est de 25 ps. C'est pourquoi Agilent propose en option une base de temps de précision qui réduit à 200 fsrms la gigue intrinsèque du DCA-J. Cette option se présente sous la forme d'un module occupant un des deux emplacements dont dispose le 86100C ; avec un seul tiroir, les voies d'acquisition sont alors limitées à deux. Avantage supplémentaire : une très faible gigue intrinsèque abaisse la sensibilité de mesure de gigue.Le déclenchement particulier qui autorise l'analyse de gigue est mis à profit lors de l'étude d'un diagramme de l'&oelig;il. Le mode breveté Eyeline extrait des séquences de bits individuels et en fournit un affichage graphique. Ce mode accélère l'identification du ou des bits responsables d'une violation de masque par exemple.Le prix d'un châssis 86100C et des options d'analyse de gigue est d'environ 31 000 $. Pour une configuration opérationnelle avec un module d'acquisition de signaux électriques à deux voies de 20 GHz, il faut ajouter 10 000 $. Le coût d'un module de réflectométrie 18 GHz à deux voies est de 14 000 $.

L’analyseur de communications mesure les composantes de gigue jusqu’à 40 Gbits/s

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