Couverture ElectroniqueS n°127

Agilent Technologies fait sensation en multipliant par deux la bande passante analogique et la vitesse d'échantillonnage de ses oscilloscopes. Dépassant ainsi très nettement les récents 8 GHz de Tektronix. Depuis l'annonce fin 1997 de sa gamme Infiniium, qui avait inauguré l'ère des plates-formes sous Windows, Agilent Technologies n'avait guère innové en oscilloscopie temps réel. Le leader mondial de la mesure avait certes été le premier à proposer 20 Géch./s sur quatre voies avec son 54855A (Electronique n° 130, p. 32), mais pour le reste il avait plus suivi que précédé les évolutions du domaine, initiées par LeCroy et surtout Tektronix. A tel point qu'il y trois ou quatre ans, on pouvait s'interroger sur le devenir de l'oscilloscopie chez Agilent. Aujourd'hui, les doutes sont définitivement balayés et la société crée l'événement avec la sortie de la famille DSO80000, qui comprend trois oscilloscopes de bandes passantes 10, 12 et 13 GHz. Des valeurs surprenantes qui témoignent d'un véritable saut technologique par rapport à son haut de gamme antérieur, le 54855A déjà cité qui est « limité » à 6 GHz (voire étendu à 7 GHz par DSP). Quant au TDS6804B de Tektronix qui détenait, depuis juin dernier (Electronique n° 148, p. 28), la meilleure spécification du marché avec ses 7 GHz, également extensibles par traitement de signal à 8 GHz, il est aussi largement surpassé. Pour que des bandes passantes de 10 GHz et au-delà aient un sens en temps réel, il fallait une vitesse d'échantillonnage en proportion : de fait, celle-ci est toujours de 20 Géch./s sur chacune des quatre voies qui équipent les DSO80000, mais elle atteint la cadence record de 40 Géch./s en bicanal. Lorsque toutes les voies sont actives, il est possible de profiter de la totalité des bandes passantes grâce à un échantillonnage en temps équivalent qui fournit une résolution temporelle de 500 fs. Ce mode, réservé aux signaux répétitifs, était absent des modèles 5485xA. Dommage toutefois qu'Agilent soit demeuré fidèle à sa plate-forme Infiniium, âgée de sept ans. Bien sûr, la carte-mère a évolué et au Pentium à 133 MHz sous Windows 95 s'est substitué un Pentium III à 1 GHz sous Windows XP Pro. Mais l'ergonomie est toujours la même et, en particulier, l'écran VGA de diagonale 8,4 pouces a vieilli : la concurrence propose 10,4 pouces de diagonale et une définition SVGA, voire XGA chez Tektronix. Un plancher de bruit au plus bas Les trois oscilloscopes DSO80000 possèdent en standard une capacité mémoire de 262 kpoints par voie. En option, elle est de 32 Mo jusqu'à 2 Géch./s, mais seuls 1 Mo sont utilisables à des fréquences d'échantillonnage supérieures. Ces différentes profondeurs mémoire sont doublées en fonctionnement bicanal. Les chiffres de 10 et 12 GHz correspondent à de vraies valeurs de bandes passantes analogiques. En revanche, l'extension à 13 GHz du DSO81304A résulte d'un traitement de signal. Ainsi, la caractérisation d'un flux de données série Fibre Channel à 4,25 Gbits/s et de fréquence fondamentale 2,125 GHz devient possible jusqu'à la 5e harmonique (à 10,625 GHz). Idem pour un flux PCI Express de 2e génération à 5 Gbits/s dont la 5 e harmonique se trouve à 12,5 GHz. Certaines applications auraient même besoin de davantage, comme les débits Fibre Channel à venir à 8 Gbits/s dont la 5e harmonique est à 20 GHz. Ce qui laisse supposer que la montée des bandes passantes des oscilloscopes va se poursuivre. Le temps de montée de 20 à 80 % d'un DSO8004A à 10 GHz est de 30 ps, celui d'un DSO81304A à 13 GHz de 23 ps. Cette dernière valeur autorise une précision de 10 % sur la mesure d'un temps de montée de 30 ps, la première donne une précision de 5 % sur un temps de 50 ps. Les nouveaux venus intègrent, comme leurs prédécesseurs 5485xA, quatre circuits de conversion A/N à 20 Géch./s. Agilent insiste sur le caractère monolithique de ces circuits, par opposition aux composants hybrides mis en &oelig;uvre par ses concurrents aux mêmes vitesses, qui explique les excellentes caractéristiques de bruit résultantes et a favorisé l'entrelaçage requis pour arriver à 40 Géch./s. Cet entrelaçage est assuré par un circuit de technologie SiGe d'origine STMicroelectronics. Les étages d'entrée ont été revus et ils comprennent dorénavant une préamplification au silicium-germanium, ainsi que des circuits de déclenchement et d'atténuation à l'arséniure de gallium. Moyennant quoi, le plancher de bruit typique d'un DSO81204A à 12 GHz est de 365 µVrms pour un réglage de sensibilité de 5 mV/div., soit légèrement moins que celui d'un 54855A à 6 GHz (alors qu'en principe le bruit s'accroît avec la bande passante). Le plancher de bruit sur la gigue résultant, qui définit la valeur minimale de gigue mesurable, est de 0,8 psrms pour des mesures d'intervalles de temps ; quant à la gigue de déclenchement, elle est de 0,5 psrms. Les valeurs correspondantes sont respectivement de 1,4 psrms et de 1 psrms sur l'oscilloscope 54855A. Les appareils peuvent être livrés avec les sondes différentielles InfiniiMax série II à 12 GHz, disponibles avec trois types de têtes : à connecteurs SMA, à connexions à souder et à pointes de touche pour sondage manuel (leur capacité ne dépasse pas 0,22 pF pour une résistance d'entrée de 50 kO). Pour arriver à ces performances, la réalisation des amplificateurs de sonde repose, là aussi, sur l'emploi d'une technologie SiGe de STMicroelectronics.

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