数字信号测量走向高集成

2008-07-22 13:56:43来源: 互联网

     虽然已经从Hewlett和Packard两位创新领袖创办的百年老店里分拆了出来,但是创新的灵魂却一直照亮着安捷伦前进的道路。以高带宽示波器为例,在它还未涉足这个市场之前,主要供应商们一直都采用由分立器件组成复杂的电路板来制造测量仪器,其缺点是,在被还原到显示器上之前,所测信号已经经历了太多的处理流程与太长的电路板线路。因此,由于所测信号的速度尚未达到严重影响测量精度的水平,很长一段时间内,工程人员并未对这种分立方案提出多大的异议。不过随着技术对带宽和性能的胃口日益提高以及信号速度的大幅飙升,分立的AD转换器、高速内存、衰减器所组成的测量系统再也无法忽略频率对信号失真的“贡献”。 


     “无论是供应商还是工程师,如何跳出条条框框的思考方式都是非常关键的。”在上周于上海锦江举行的安捷伦数字测量论坛(ADMF)上,安捷伦科技的Johnny Hunter表示,正是在这一思想的启发下,将各模块集成在一起来解决高速数字信号测量中完整性问题的方案得以在该公司孕育并最终推向市场。“我们的设计思路是:为了尽可能的降低示波器信号失真的可能性,只有大幅减少器件数量和互联线路。”


      安捷伦于6月19日开始先后在亚太区6个国家与地区举办了一年一度的ADMF大会,登陆的城市包括了首尔、班加罗尔、新德里以及马来西亚的槟榔屿、北京、上海、台北和新竹等测试测量领域较为重要的亚太城市。而除了来自安捷伦的数字测试方案演示和介绍之外,包括Microchip、Mathworks、Rambus、Xilinx、Allion在内的其他厂商还就数字测试技术的未来以及当下比较热门的测试话题进行了探讨。特别的,在他的主题演讲中Jonny Hunter提到了安捷伦在高速数字信号测试中的创新——高度集成。


   不过对于工程技术,图有想法是不够的。“你必须有设计这种集成器件的能力。”Hunter表示。他解释说,就结构来讲,各家供应商所提供的数字示波器并没有多少不同。“主要区别在于每个模块的实现方法,从而造成性能上的差异。”他说,“之所以将采用分立的方式来,很大原因是实现集成时遇到的困难。”而安捷伦之所以能够拥有在10几个G的带宽下将衰减器、前置放大器集成在单一芯片上的能力。主要是HP在微波测试领域多年的技术积累。此外,早在6、7年前,这家公司当时全球速度最快的AD转换器,采样速率高达20GSa/s。


     Hunter表示,为了实现高速高带宽示波器,多片低速ADC的交织和数字带宽交织(DBI)等一些折衷性的办法开始被一些供应商所采用。不过安捷伦却不是这股潮流的跟风者。“我们仍然沿用了低带宽示波器的基本思路,实现方法就是高集成。”他说,以80000和90000系列为例,安捷伦采用了资料加速技术(Infiniium Data Accelerator, IDA),并且还对DSP、内存控制器都进行了重新设计。“只有拥个有设计和生产高性能IC的能力,才能在行业内处于领先地位。”他强调,集成有三大优势:电路复杂度降低,可提高可制造性;更少连接,可获得更高的信号完整性;散热下降,系统稳定性提高。


     特别要提到的是IDA。据称,这是安捷伦实现深存储的核心所在。“深存储并非提高存储器容量那么简单,实用的深存储应该能带来响应速度和处理时间上的显著改善。”Hunter强调。而安捷伦高级市场工程师冀卫东也补充说,IDA的原理是通过硬件来实现数字信号的高速处理和管理。“在同样的深存储条件下,安捷伦示波器的速度要比同类产品快得多。”他说。


     得益于技术创新,安捷伦在高带宽数字信号测试领域的耕耘已经获得了令人振奋的回报。冀卫东引用市场调查机构Prime Data 2007年9月发布的T&M报告指出,安捷伦是2002~2006年该市场份额和销量增长最快的公司,速度超过了另外一家主要厂商Tektronics两倍之多。经过数年的努力,这家公司将有望在2008年年底将其在该领域的市场份额由一无所有提高到市场第一。


     除了集成,此次上海站ADMF的演讲讨论议题还包括DigiRF、MIPI一致性测试(Agilent)、全速USB设计(Microchip)、超高速USB 3.0(Agilent)、FPGA设计测试与调试(Xilinx)、用硬件实现的低速串行总线设计验证测试技术(Agilent)、结合Matlab和示波器的调试分析工具(Mathworks)、基于锁相环设计的电路系统抖动的评估和测量(Agilent)等热门议题。


      Mathworks首席应用工程师陈炜介绍了采用Matlab为Infiniium系列示波器带来更多功能的解决方案。据称,该公司目前提供的解决方案可在Infiniium中安装ICT工具箱或Matlab、也可为Infiniium添加一些函数(如通讯和信号处理)。“我们的工作有三个方向。”陈炜说,“除了可将结果直接输出为图像用于报告之外,工程测试人员还能够利用结果来进行产品设计,通过将分析结果(.m文件)转为C++动态链接库(.dll或.lib文件)或者独立的exe文件,还能够将其发布给没有Matlab平台的人员进行参考。”Matlab目前已经能够支持GPIB、LAN、USB、RS-232等串行接口,Agilent IVI和VXI即插即用驱器、LXI标准等。


      在主要介绍了Microchip的8位全速USB MCU之后,Lawrence Liu还介绍了这种技术的Debug和测试工具参考方案。除了InfiniiVision MSO7054A用于Debug外,在USB眼图兼容测试中,他还用到了Infiniium DSA90000+N5416A/17A的组合方案

关键字:测量

编辑:潘争 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2008/0722/article_238.html
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