Couverture ElectroniqueS n°127

L'arrivée de modules de réflectométrie temporelle de bandes passantes 50 et 30 GHz et l'amélioration du logiciel IConnect permettent aux oscilloscopes à échantillonnage de Tektronix de concurrencer les analyseurs de réseau vectoriels pour les applications de données série. Successeur du CSA 8200, l'oscilloscope à échantillonnage DSA 8200 de Tektronix repose également sur une plate-forme de type PC (1). Modernisée, celle-ci tourne sous Windows XP, son disque dur est amovible et, bien sûr, elle est équipée d'une interface 100Base-T et de plusieurs ports USB 2.0. En face avant se trouve l'un des cinq ports USB et une unité de lecture de DVD, qui est aussi un lecteur-graveur de CD. En revanche, le châssis est inchangé, avec son écran tactile VGA de 10,4 pouces et ses six emplacements pour un maximum de huit voies d'acquisition en simultané. Ont également été conservées les possibilités d'enregistrement : profondeur mémoire de 4 Kpoints et échantillonnage à 150 kéch./s sur 14 bits. Bref, on comprend pourquoi la référence de l'appareil a été si peu modifiée (2). L'innovation se situe ailleurs avec la sortie de quatre modules de mesures électriques à faible bruit, dont deux réflectomètres temporels. Les modules préexistants des CSA 8000 et 8200, dont les bandes passantes atteignent 65 GHz en optique et 70 GHz en électrique, sont tous utilisables dans le DSA 8200. De même, les nouveaux tiroirs ne sont pas réservés à ce dernier, ils sont aussi susceptibles d'être insérés dans ses prédécesseurs. Les modules électriques deux voies 80E09 et 80E07 offrent typiquement des niveaux de bruit respectifs de 450 µVeff à 60 GHz et 300 µVeff à 30 GHz. De tels niveaux de bruit sont inférieurs à ceux des têtes électriques jusqu'ici disponibles qui étaient créditées de 600 µVeff à 20 GHz. La clé de ces performances réside dans l'échantillonneur déporté associé à chaque voie et connecté à l'instrument par un câble de 2 m : la proximité de l'unité sous test réduit les effets des câbles d'interface de test. Pour minimiser le bruit, les utilisateurs sont à même de limiter les bandes passantes de fonctionnement à 40 et 30 GHz sur le tiroir 80E09 et à 20 GHz sur le 80E07. Des réflectomètres temporels pour des mesures fréquentielles Pour leur part, les tiroirs de réflectométrie à deux voies 80E10 et 80E08 ont des bandes passantes de 50 et 30 GHz. Le premier présente un niveau de bruit typique de 600 µVeff ; celui du second est de 300 µVeff. Eux aussi sont conçus avec un frontal déporté et leurs bandes peuvent être abaissées pour diminuer encore le bruit. La possibilité d'inverser la polarité des fronts générés par les deux voies des modules autorise la réalisation de mesures différentielles vraies. Un type de mesures qui est recommandé aujourd'hui sur les liens série à hauts débits. Jusqu'alors, les modules de réflectométrie temporelle ne dépassaient pas 20 GHz et le temps de montée de l'impulsion réfléchie était de 28 ps. Cette dernière grandeur est typiquement de 15 ps sur le 80E10 et de 20 ps sur le 80E08 ; quant aux temps de montée de l'échelon incident, ils sont de 12 ps et 18 ps, toujours en typique. Signalons qu'à partir de 6 Gbits/s, le temps de montée en réflexion requis pour l'appareil est inférieur à 25 ps. Avec ses 15 ps, le 80E10 s'applique à des débits allant jusqu'à 12,5 Gbits/s. Caractériser les trajets et interconnexions des signaux demande aujourd'hui, en plus des mesures temporelles, des mesures dans le domaine fréquence telles que les pertes d'insertion et en retour et la diaphonie, dérivées des paramètres de répartition. Du reste, les tests de conformité aux standards tels que PCI Express, FibreChannel ou Gigabit Ethernet imposent la connaissance de ces paramètres S. Habituellement, ceux-ci sont évalués à l'aide d'un analyseur de signaux vectoriels. Le DSA 8200 avec ses tiroirs TDR et son logiciel d'analyse IConnect fournit une alternative économique et autorise des mesures nettement plus rapides. Selon Tektronix, quelques minutes suffisent pour déterminer les paramètres S, alors qu'il faudra parfois plusieurs heures à un analyseur de réseau du fait, en particulier, d'une longue procédure de configuration et de calibrage. La solution basée sur un réflectomètre temporel préconisée par Tektronix permet le test de circuits imprimés, de câbles, de connecteurs, de supports de composants et autres dispositifs de petite taille, et des accès aux transmetteurs et récepteurs. Les résultats des tests sur liens série à haute vitesse se situent en principe entre 10 et 40 dB ; dès lors la dynamique des modules TDR, qui croît avec le nombre de mesures moyennées et atteint 70 dB, est amplement suffisante (à 50 GHz, la dynamique du système d'un analyseur de réseau est supérieure à 80 dB). IConnect rend possible l'enregistrement de 1 Mpoint, ce qui permet de répondre aux besoins des mesures de paramètres S sur des dispositifs de grande longueur comme les câbles. Le prix de base d'un châssis DSA 8200 est de 19 000 euros. Les coûts des modules TDR 80E08 et 80E10 sont de 24 600 euros pour le premier et de 40 800 euros pour le second. Les têtes électriques 80E07 à 30 GHz et 80E09 à 60 GHz valent respectivement 20 000 euros et 30 800 euros. Quant au logiciel IConnect, il démarre à un peu plus de 7 000 euros. (1) Rappelons qu'un oscilloscope à échantillonnage se sert d'un grand nombre de cycles pour prélever les points nécessaires à la restitution de signaux de fréquences élevées.(2) CSA signifie Communication signal analyzer, DSA Digital serial analyzer.

L’oscilloscope à échantillonnage mesure les paramètres S des liens série jusqu’à 12,5 Gbits/s

Couverture ElectroniqueS n°127

IBM grave les premières puces en 2 nm en abandonnant les FinFET

Zeta, le protocole LPWAN made in China, arrive en Europe

Harting invente le connecteur électronique sur mesure

L’oscilloscope à échantillonnage mesure les paramètres S des liens série jusqu’à 12,5 Gbits/s

Dans la même rubrique

Couverture ElectroniqueS n°127

IBM grave les premières puces en 2 nm en abandonnant les FinFET

Zeta, le protocole LPWAN made in China, arrive en Europe

Harting invente le connecteur électronique sur mesure