Welche Oszilloskope eignen sich zur Messung von USB 3 Super Speed ​​Signalen?

Ich verstehe, dass sie wahrscheinlich sehr teuer sein werden. Aber ich habe keine Ahnung, welche Art qualifizieren würde. Wie viel Bandbreite? Mit welcher Abtastrate? Irgendwelche anderen Parameter?

USB 3.0 führt die zusätzlichen Lanes mit 5 Gbit / s aus, was einem Takt von 2,5 GHz entspricht. So werden Sie wahrscheinlich mindestens 3 GHz Bandbreite, müssen auf ein absolutes Minimum . Ziemlich teuer! Um alles klar zu sehen, benötigen Sie noch mehr Bandbreite, da die Signale mehrere Harmonische aufweisen. Sie benötigen mindestens die dritte Harmonische bei 7,5 GHz und vorzugsweise die fünfte Harmonische bei 12,5 GHz, um auch nur ein entferntes Quadrat zu erkennen.

Die Leute vergessen jedoch, dass ein Oszilloskop nur so gut ist wie die Sonden, mit denen es verbunden ist. Sie benötigen also nicht nur ein Oszilloskop mit ausreichender Bandbreite, sondern auch eine Sonde, die auch über die Bandbreite verfügt. Die Signale sind auch differentiell, so dass wahrscheinlich eine differentielle Sonde erforderlich ist.

Bei hohen Frequenzen wie USB 3.0 handelt es sich bei elektrischen Signalen in Kabeln im Grunde genommen um EM-Wellen, die in einem Wellenleiter (dem Kabel) eingeschlossen sind. Diese Signale sind unglaublich empfindlich gegen Impedanzfehlanpassungen. Wenn Sie also eine alte Sonde mit einem langen Kabel daran anbringen, werden die Signale nur verzerrt.

Sie benötigen eine Sonde mit sehr geringer Kapazität, die mit möglichst wenigen zusätzlichen Kabeln an die Signale angeschlossen wird. Um das Kabel kurz zu halten, ist im Wesentlichen eine aktive Differentialsonde erforderlich. Erwarten Sie, dass sich eine solche Sonde im Bereich von 7.000 USD + befindet!

Für jeden Oszilloskophersteller gibt es einige Faustregeln, wie "5-fache Signalrate" oder "Sie möchten mindestens die 5. Harmonische sehen", und alles hängt auch davon ab, was Sie damit machen möchten. Möchten Sie nur versuchen, es zu dekodieren? Möchten Sie die Augendiagrammqualität mit und ohne Entzerrung beurteilen?

Als eines der Beispiele empfiehlt LeCroy für Signalqualitätsuntersuchungen die 2,5-3-fache Bitrate (denken Sie daran, sie sind ein bisschen quadratisch), was für USB3 Super Speed ​​mit 4,8 Gbit / s eine analoge Bandbreite von 12-14,4 GHz bedeutet Das bedeutet viel mehr Abtastrate und wirklich große Geldstücke.

Eine entsprechende LeCroy-Präsentation finden Sie hier hier

Nun ist dies natürlich für die Messung der Signalqualität, um überhaupt etwas zu sehen, werden Sie wahrscheinlich mit der halben Bandbreite davonkommen.

Hier ist die Grafik. Erforderlicher Umfang BW 13 Ghz