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PicoScope 9400系列 5和16 GHz采样器扩展实时示波器



PicoScope 9400系列是新型的SXRTO示波器,结合了实时采样,等效时间采样和高模拟带宽的优势。



• SXRTO(扩展了采样器的实时示波器)

• 9404-16:16 GHz带宽,22 ps的过渡时间和2.5 TS / s(0.4 ps分辨率)的等效时间采样

• 9404-05:5 GHz带宽,70 ps的过渡时间和1 TS / s(1 ps分辨率)的等效时间采样

• 脉冲,眼图和模板测试速度低至100 ps,最高8 Gb / s

• 四个12位500 MS / s ADC

• 直观且可配置的触摸兼容Windows用户界面

• 全面的内置测量,缩放,数据蒙版和直方图

• ±800 mV满量程输入范围为50Ω

• 数字增益提供10 mV / div至0.25 V / div范围

• 通道之间共享长达250 kS的走线长度

• 可选的时钟和数据恢复(在9404-16上为8 Gb / s,在9404-05上为5 Gb / s)




PicoScope 9400系列SXRTO具有四个高达16 GHz的输入通道,具有市场领先的ADC,定时和显示分辨率,可精确测量和可视化高速模拟和数据信号。它们非常适合捕获低至22 ps的脉冲和阶跃转换,低至45 ps的脉冲以及时钟和8 Gb / s的数据眼。大多数高带宽应用涉及重复信号或与时钟相关的数据流,可以通过等效时间采样(ETS)轻松对其进行分析。SXRTO可以快速构建ETS,持久性显示和统计信息。它在每个通道上都有一个内置的全带宽触发器,其预触发ETS捕获远高于Nyquist采样率。共有三种采集模式-实时,ETS和滚动-全部以12位分辨率捕获到250 kS的共享存储器中。

PicoSample 4软件源自我们现有的PicoSample 3和PicoScope 9000产品,它们共同代表了10多年的开发,客户反馈和优化。

可以将高分辨率显示器调整为适合任何窗口的大小,以填充4k甚至更大的显示器或显示器阵列。四个独立的缩放通道可以向您展示数据分辨率低至0.4 ps的不同视图。可以根据您的应用程序显示或隐藏大多数控件和状态面板,从而使您可以最佳地利用显示区域。

示波器具有2.5 GHz直接触发信号,可以从任何输入通道进行驱动,并且内置的预分频器可以将触发带宽扩展到5 GHz。9404-16上的外部预分频器将其进一步扩展到16 GHz。

这些紧凑的单元足够小,可以放置在工作台上靠近被测设备的地方。现在,您只需使用一条短的,低损耗的同轴电缆,而不是使用连接到大型台式机上的远程探头即可。您需要的其他所有内容都内置在示波器中,无需担心昂贵的硬件或软件附加组件,并且我们不会向您收取新软件功能和更新的费用。




典型应用

• 电信和雷达测试,服务和制造

• 光纤,收发器和激光测试(不包括光电转换)

• 射频,微波和千兆数字系统测量

• 信号,眼图,脉冲和脉冲表征

• 精确定时和相位分析

• 数字系统设计与表征

• 眼图,遮罩和极限测试速度高达8 Gb / s

• 时钟和数据恢复速度高达8 Gb / s

• 以太网,HDMI 1,PCI,SATA,USB 2.0

• 半导体特性

• 信号,数据和脉冲/脉冲完整性和预一致性测试




高带宽探头

所述PicoConnect 900系列的低阻抗,高带宽探针是用于的PicoScope 9400系列理想的同伴,从而允许快速信号的成本效益的指尖浏览。有两个系列可用:

射频,微波和脉冲探头,用于高达5 GHz(10 Gb / s)的宽带信号

用于数据流的千兆位探针,例如USB 2,HDMI 1,以太网,PCIe和SATA




其它功能

带宽限制过滤器

每个输入通道上的可选模拟带宽限制器(100或450 MHz)可用于抑制高频和相关噪声。窄设置可以用作抗混叠滤波器。




频率计

专用频率计数器始终显示信号频率(或周期),与测量和时基设置无关,分辨率为1 ppm。




可选的时钟和数据恢复

时钟和数据恢复(CDR)现在作为PicoScope 9404-16和9404-05 SXRTO的出厂安装的可选触发功能提供。

与高速串行数据应用程序相关联,PicoScope 9300用户已经很熟悉时钟和数据恢复。尽管低速串行数据通常会伴随一个单独的时钟信号,但在高速下,这种方法会在时钟和数据之间产生时序偏斜和抖动,从而可能会阻止准确的数据解码。因此,高速数据接收器将生成一个新时钟,并使用锁相环技术将这些新时钟锁定并与输入数据流对齐。这是恢复的时钟,然后可以将其用于解码,从而准确地恢复数据。通过现在只需要串行数据信号,它们还节省了整个时钟信号路径的成本。

在许多需要示波器查看数据的应用中,数据生成器及其时钟将近在咫尺,我们可以触发该时钟。但是,如果只有数据可用(例如,在光纤的远端),我们将需要CDR选项来恢复时钟,然后触发该时钟。在要求苛刻的眼图和抖动测量中,我们可能还需要使用CDR选项。这是因为我们希望我们的仪器尽可能准确地测量恢复的时钟和数据接收器将“看到”的信号质量。

如果安装了PicoScope 9400 CDR选项,则可以从任何输入通道中将其选作触发源。此外,为了供其他仪器或下游系统元件使用,两个SMA(f)输出提供了已恢复的时钟和来自后面板的已恢复数据。

请与Pico联系以订购此选项。

SXRTO解释

实时示波器

实时示波器(RTO)的设计具有足够高的采样率,可以捕获具有仪器指定模拟带宽的瞬态,非重复性信号。根据Nyquist的采样定理,为了准确捕获和显示信号,示波器的采样率必须至少是信号带宽的两倍。典型的高带宽RTO可能超出此采样率两倍,每个周期最多可以获取四个样本,或者在最小宽度脉冲中可以获取三个样本。


等效时间采样

对于接近或超过RTO的奈奎斯特极限的信号,许多RTO可以切换到称为等效时间采样(ETS)的模式。在这种模式下,示波器会为许多触发事件中的每一个收集尽可能多的样本,每个触发在重构波形中贡献了越来越多的样本和细节。这些样本对齐的关键是对每个触发器和下一个出现的样本时钟之间的时间进行单独而精确的测量。

在发生大量触发事件后,示波器将有足够的样本来显示具有所需时间分辨率的波形。这称为有效采样分辨率(有效采样率的倒数),比实时(非ETS)模式下的分辨率高很多倍。

由于此技术依赖于触发事件和采样时钟之间的随机关系,因此更正确地称为随机等效时间采样(或有时称为随机交错采样RIS)。它仅可用于重复信号-从一个触发事件到下一个触发事件变化很小的信号。

采样器扩展的实时示波器(SXRTO)

ETS中的PicoScope 9404-16最大有效采样率为2.5 TS / s,定时分辨率为0.4 ps,比示波器的实际采样率高10000倍。

PicoScope 9404-16 SXRTO具有高达16 GHz的模拟带宽,将需要超过32 GS / s的采样率才能满足Nyquist的标准,并且要高于此水平(也许是80 GS / s)才能显示波形和脉冲形状。使用ETS,9404-16可以在一个周期内为我们提供156个采样点,或者在其最快过渡时间的10%至90%之间提供55个采样。


那么SXRTO是采样范围吗?

关于采样率和采样模式的所有讨论都可能表明SXRTO是一种采样范围,但事实并非如此。按照惯例,采样范围的名称是指另一种仪器。采样示波器使用可编程延迟生成器在每个触发事件之后有规律地采样。该技术称为顺序等效时间采样,是PicoScope 9300系列采样示波器背后的原理。这些示波器可以实现非常高的有效采样率,但是有两个主要缺点:它们无法在触发事件之前捕获数据,并且它们需要单独的触发信号-来自外部源或内置的时钟恢复模块。

我们已经编译了一个表格,以显示此页面上提到的范围类型之间的差异。示例产品均为紧凑型4通道USB PicoScope。



  实时范围 SXRTO 采样范围
模型 PicoScope 6407 PicoScope 9400系列 PicoScope 9300系列
模拟带宽 1 GHz * 高达16 GHz 高达25 GHz
实时采样? 5 GS /秒 500 MS /秒 1 MS /秒
顺序等效时间采样? 没有 没有 15 TS /秒
随机等效时间采样? 200 GS /秒 高达2.5 TS / s 250 MS /秒
在输入通道上触发? 是的,但仅达到100 MHz带宽-需要外部触发或内部时钟恢复选项。
触发前捕获? 没有**
垂直分辨率 8位 12位 16位
费用 (2019年价格) 1万美元 $ 1.95万 $ 22k

*其他制造商可提供更高带宽的实时示波器。例如,可提供16 GHz模拟带宽,80 GS / s,8位采样模型。

PicoScope 9400系列-软件


专为易于使用而设计

PicoSample 4工作区充分利用了您的屏幕或屏幕阵列,使您可以调整窗口的大小以适合Windows支持的任何显示分辨率。



在非常高分辨率的显示器上,PicoSample 4可以绘制更多样本,从而为您提供更详细的数据视图。

您决定要留给轨迹显示和测量显示多少空间,以及是否打开或隐藏控制菜单。用户界面完全可以通过触摸或鼠标操作,可以抓取和拖动轨迹,光标,区域和参数。在触摸屏模式下,将显示放大的参数控件,以帮助在较小的触摸屏显示器上进行调整。



要缩放,请绘制一个缩放窗口或使用数字缩放和偏移控件。您最多可以显示四个波形的不同缩放视图。

“隐藏的轨迹”图标显示主显示屏上不可见的所有通道的实时视图。

时基,采样率和捕获大小之间的交互通常是自动处理的,但是还有一个选项可以覆盖它,并指定这三个参数的相对优先级。


屏幕格式选择

使用多条迹线时,可以将它们全部显示在一个网格上,也可以将它们分成两个或四个网格。您也可以在带有或不带有其他电压时间网格的XY模式下绘制信号。余辉显示模式使用颜色轮廓或阴影显示信号的统计变化。跟踪显示可以是仅点或矢量格式,并且所有这些显示设置都可以独立跟踪。自定义跟踪标签也可用。


测量

具有统计功能的波形测量

可以在X和Y轴上测量波形参数,包括X周期,频率,负或正交叉和抖动。在Y轴上可以进行测量,例如最大,最小,DC RMS和周期平均值。测量可以在单个迹线或迹线到迹线之内,例如相位,延迟和增益。

选择测量参数会在主显示屏上显示其值,阈值和界限

眼图测量

PicoScope 9400系列示波器可以快速测量70多个基本参数,这些基本参数用于表征非归零(NRZ)信号和归零(RZ)
信号。

最多可同时测量十个参数,并显示综合统计数据。这些参数包括X轴测量(例如比特率和抖动)和Y轴测量(例如眼高和噪声)。

面膜测试

PicoSample 4具有一个内置的库,该库包含130多个用于测试数据眼睛的蒙版。它可以计算或捕获蒙版命中,或将其发送给警报或采集控件。您可以使用指定的边距对蒙版进行压力测试,并在本地编译或编辑蒙版。

可以选择灰度和彩色渐变显示模式以及直方图功能,所有这些功能都有助于分析眼图中的噪声和抖动。还有一个统计显示,显示原始蒙版和边距的失败计数。

内置测试波形的广泛菜单对于在实时信号上使用模板测试设置之前进行检查非常有用。


强大的数学分析

PicoScope 9400系列示波器最多支持四种同时进行的数学组合或采集波形的功能转换。

您可以选择任何数学函数对一个或两个源进行运算。所有功能都可以在实时波形,波形存储器甚至其他功能上运行。还有一个全面的方程式编辑器,可用于创建源波形的任意组合的自定义函数。

从60种数学函数中进行选择,包括:


加,减,乘,除,求反,绝对,指数,对数,微分,积分,求逆,FFT,插值,平滑,趋势,自定义公式


趋向

趋势功能将时序参数的演变显示为折线图,其垂直轴是参数的值,水平轴则是获取值的顺序。然后可以使用趋势分析从应用时序参数获得的信息。

可以使用以下趋势参数:周期,频率,正宽度,负宽度,上升时间,下降时间,正占空比,负占空比。 

趋势可有效测量诸如示波器时基线性度之类的参数。


FFT分析

所有PicoScope 9400系列示波器都可以使用一系列窗口功能来计算输入信号的实数,虚数和复数快速傅里叶和逆快速傅里叶变换。可以使用数学函数进一步处理结果。FFT可用于发现串扰和失真问题,调整滤波器电路,测试系统脉冲响应以及识别和定位噪声和干扰源。

直方图分析

9400系列强大的测量和显示功能的背后是快速,高效的数据直方图功能。直方图本身就是一个功能强大的可视化和分析工具,是一个概率图,它显示了用户可定义窗口中从源获取的数据的分布。

直方图可以在垂直轴或水平轴上的波形上构建。垂直直方图最常见的用途是测量和表征噪声和脉冲参数。水平直方图通常用于测量和表征抖动。


信封采集

脉冲RF载波是我们现代通信基础设施的核心,但是最终载波脉冲的形状,像差和定时(例如,在天线处)的测量可能具有挑战性。如果选择解调,则受制于解调器的局限性。它的带宽和失真。

包络采集模式允许波形采集和显示,显示一段时间内重复采集的峰值。

PicoScope 9404 SXRTO上显示的是脉冲幅度2.4 GHz载波的实时捕获。

黄色轨迹是以100μs/ div的时基显示的2.4 GHz载波的别名。蓝色迹线(为清楚起见略有偏移)是黄色迹线的最大包络线捕获。

包络的波形显示了载波包络的最大偏移,然后可以测量其脉冲参数(图像的左下方)。

该测量受到SXRTO的最大实时采样率(500 MS / s)的限制,因此奈奎斯特解调带宽为250 MHz。示波器上的其他三个通道仍可用于监视,例如,调制数据和电源电压或馈送到源RF功率放大器的电流。


分段采集模式

“ 获取”菜单中的分段采集模式将可用的跟踪存储器长度划分为多个跟踪长度(段或缓冲区)。然后可以捕获多达1024条迹线,并且可以分层或单独选择以在屏幕上显示。这有助于捕获和查看很少发生的事件。




捕获到异常事件后,您可以滚动或关闭越来越小的重叠迹线块的门,直到找到一个或多个异常迹线为止。还有一个段查找器,它使用二进制搜索方法来处理大量的跟踪段:


软件开发工具包

PicoSample 4软件可以作为独立的示波器程序运行,也可以在ActiveX远程控制下运行。ActiveX控件符合Windows COM接口标准,因此您可以将其嵌入自己的软件中。与更复杂的基于驱动程序的编程方法不同,ActiveX命令是易于在任何编程环境中创建的文本字符串。Visual Basic(VB.NET),MATLAB,LabVIEW和Delphi中提供了编程示例,但是您可以使用支持COM接口的任何编程语言或标准,包括JavaScript和C。NationalInstruments LabVIEW驱动程序也可用。PicoScope 9404-05和PicoSample 4软件的所有功能都可以远程访问。

我们提供了全面的程序员指南,其中详细介绍了ActiveX控件的每个功能。SDK可以通过USB或LAN端口控制示波器。


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