Couverture ElectroniqueS n°127

Nouveau venu sur le marché des oscilloscopes à échantillonnage, LeCroy se devait d'apporter des caractéristiques inédites. C'est le cas avec la bande passante électrique qui atteint 100 GHz et un mode breveté assurant une acquisition 100 fois plus rapide. Agilent Technologies et Tektronix ont longtemps été les seuls protagonistes du domaine des oscilloscopes à échantillonnage(*). Cette époque est révolue puisque LeCroy vient de rejoindre le duo avec son WaveExpert 9000. Pour se faire une place, la société était obligée d'innover. Ce qu'elle a fait en étant la première à commercialiser une tête électrique de bande passante 100 GHz, alors que ses concurrents sont à 70 ou 80 GHz. De plus, LeCroy a conçu un mode d'échantillonnage original, dit CIS pour Coherent interleaved sampling. Cette technique brevetée accélère d'un facteur cent la vitesse d'acquisition, rend possible des traitements jusque-là réservés aux oscilloscopes temps réel tels les produits de convolution, la FFT ou le filtrage, et met à disposition de l'utilisateur des mémoires d'enregistrement de grandes tailles. Enfin des tiroirs de réflectométrie, de génération de patterns et de récupération d'horloge complètent opportunément l'offre en modules électriques et optiques.Jusqu'à 10 Méch./s et 128 Mpoints/voieLe WaveExpert 9000 met en &oelig;uvre un échantillonnage en temps équivalent de type séquentiel traditionnel (l'ordre des échantillons capturés sur des cycles différents correspond au séquencement des points sur le signal reconstitué). La résolution temporelle est de 100fs, soit une fréquence d'échantillonnage en temps équivalent de 10 Téch./s. On note déjà dans ce mode une vitesse d'acquisition de 1 Méch./s, soit un ordre de grandeur plus rapide que sur les DCA-J et CSA8200 d'Agilent et Tektronix. La capacité mémoire est en version de base de 16 kpoints et peut être étendue à 100 kpoints, alors qu'elle ne dépasse pas 4kpoints sur les produits concurrents. La résolution verticale est de 14 bits comme c'est aujourd'hui l'usage sur des appareils de cette nature. En revanche, la spécification de gigue de déclenchement déçoit avec une valeur annoncée de 1,8 psrms en typique, à comparer aux 1psrms et 800 fsrms des modèles Agilent et Tektronix.Le WaveExpert 9000 accueille jusqu'à quatre tiroirs, soit quatre voies électriques ou optiques. Parmi les modules existants, figurent cinq têtes électriques de bande passante allant de 20 à 100 GHz. Le module 20 GHz, qui se distingue par son faible niveau de bruit de 700 µV au maximum, est aussi un réflectomètre dans le domaine temps capable de délivrer des impulsions de temps de montée 20ps, une valeur au moins 30 % meilleure que ce qui était disponible auparavant, et ce avec un taux de répétition de 1 MHz.Au nombre de trois, les modules optiques ont des bandes passantes de 9 GHz, 28 GHz et 50 GHz. Le récepteur de référence du module à 9 GHz peut comprendre une large palette de filtres passe-bas fournissant les réponses en fréquence requises par les diverses normes optiques. La récupération d'horloge matérielle est proposée sous forme de modules, interne jusqu'à 13,5 Gbits/s en électrique et externe jusqu'à 12,5 Gbits/s en optique. Par ailleurs, un tiroir de génération de patterns pseudo-aléatoires fournit des séquences de bits de longueurs standard (de 27-1 à 231-1) à des débits dans les bandes autour de 2,5 Gbits/s, 5 Gbits/s et 10 Gbits/s.L'échantillonnage CIS transforme le WaveExpert 9000 en NRO9000, NRO signifiant Near real time oscilloscope. Avec ce procédé qui évite les déclenchements successifs du temps équivalent usuel, la cadence d'acquisition est de 10 Méch./s et la spécification de gigue, qui est celle de la base de temps, passe typiquement à 600 fsrms. Une option base de temps de précision est prévue : elle abaisse la gigue à quelque 200 fsrms (une performance qui est aussi accessible en option sur les DCA-J et CSA8200). En mode CIS, la capacité mémoire est de 4 Mpoints et elle est extensible à 128 Mpoints par voie, voire 512 Mpoints si l'on cascade les ressources affectées aux quatre entrées.Avec en sus un logiciel d'analyse de gigue, le NRO 9000 se mue en SDA100G, pour mieux illustrer la vocation première de l'instrument résultant, qui devient l'analyse de données série (le sigle SDA veut dire Serial data analyzer). Le logiciel de mesure de gigue fournit la gigue totale et ses composantes, à savoir la gigue aléatoire et la gigue déterministe ; cette dernière comprend la gigue périodique et la gigue dépendant des données qui sont également à même d'être évaluées et leurs histogrammes affichés.Le prix du châssis du Wave-Expert 9000 est de 21 500 euros, celui du SDA100G qui comprend donc le mode CIS et l'analyse de gigue s'élève à 41 500 euros. Un module électrique de bande passante 70 GHz vaut 20 000 euros et pour l'acquisition d'une tête 100 GHz, il faut multiplier ce prix par 2,5 du fait de la technologie particulière qui a dû être mise en &oelig;uvre.(*) Un oscilloscope à échantillonnage se sert d'un grand nombre de cycles pour prélever les points nécessaires à la reconstitution de signaux à fréquences élevées. Habituellement, chaque déclenchement est suivi de l'acquisition d'un échantillon à une cadence de l'ordre de 100 kéch./s.

L’oscilloscope à échantillonnage se hisse à 100 GHz

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