硅锗技术使示波器得以实现高性能

2016-01-20 09:46:01来源: eefocus 关键字:硅锗技术  示波器得  高性能
一般来说,高端仪器的速度至少应该是客户正在采用的技术的两倍,特别是开发串行计算设备和通信收发机的客户。SiGe技术特别适合专用ASIC所需的高度集成能力,并且与其他高速工艺(如镓砷化物或铟磷化物)实现的晶体管数量相比,SiGe支持的晶体管数量要高得多,成数量级的增加。

---泰克新推出的TDS6000C系列数字存储示波器(DSO)在采集、触发和探测系统中依靠SiGe元器件,成为广泛采用SiGe的示波器,实现了12GHz模拟带宽、15GHz数字带宽的高性能,SiGe技术使其能够对主流数字产品中使用的商用半导体系列保持速度优势。
---泰克新产品中的SiGe ASIC是泰克与IBM持续合作的结果,IBM是世界上最大的SiGe技术供应商,具有目前市场上最先进的0.18μm BiCMOS SiGe技术。两家公司已经开始采用SiGe技术以在泰克的高带宽示波器产品线中实现更高性能,如串行ATA和千兆位以太网等新型高速应用的实时电路分析和调试。此外双方在几个关键领域进行了合作,包括构建测试结构、优化芯片内联以减少噪声和抖动及执行各自的功能验证及测试。结果促成了10 款泰克产品在SiGe平台上的制造,包括2004年初夏开始交付的p7380专用高速探头。

新型SiGe工艺提供了更高的速度和功能,要求更少的功耗
---新型SiGe工艺把高性能SiGe双极晶体管(用来处理高速信号)与用于校准的CMOS器件和其他对速度敏感性较低的任务使用结合起来。ASIC为要求超高频响的应用提供了理想的解决方案,它所达到的集成度远远超过其他超高速的方案。例如,这种集成度可以支持许多不同的触发功能,或支持非常灵活的前置放大器结构,这种结构可以重用于未来的平台中。更高的集成度减少了需要跨越的器件边界,改善了整体信号完整性。这与高端TDS6000C系列示波器的需求是一致的。
---芯片上的六层金属互连结构允许放置精确的传输线,保持信号完整性。它还支持新型功耗分配方案,用来最大限度地减少损耗,降低电路不同部分之间的耦合。重要的是,采用最新工艺制成的器件在某些情况下消耗的功率要低于以前的设备,同时可以使性能提升2~3倍。

封装技术也在大幅度提高
---在10GHz以上的频率上,封装技术以及ASIC之间的、封装和电路板互连的设计至关重要。因此,随着ASIC开发的推进,泰克同时也在改进封装技术。为此,泰克微电子部与IBM和Maxtek密切合作。Maxtek是泰克的一家子公司,专门开发超高性能微电子封装技术。
---泰克开发出了一种创新的基底技术,这种多层基底技术提供了有效的信号逸出和关键信号屏蔽能力,在高频时确保杰出的信号完整性。芯片、封装和系统之间的互连结构和传输已经全面建模;与ASIC一样,泰克建立了这种创新的基底技术测试结构,并根据这些结果中的测量项目提炼了模型。
---由于这种SiGe实现方案和相关封装技术开发,TDS6154C DSO提供了15GHz的带宽,这是目前实时示波器中提供的最高带宽。在这一带宽中,12GHz是真正的模拟带宽,其余则通过DSP增强功能实现。类似的,P7313探头采用相同的SiGe技术,提供了12GHz或更好的带宽性能,并配以超低负荷。

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编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/article_14465.html
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