Должна ли полоса пропускания осциллографа соответствовать или превышать тактовую частоту микроконтроллера/процессора?

Собираясь купить осциллограф для домашнего использования, я видел здесь вопросы относительно пропускной способности. Я заинтересован в создании прототипов микропроцессоров с тактовой частотой 800+ МГц, но мне не нужен осциллограф с такой полосой пропускания, верно? Только для внешних шин/периферийных устройств, поэтому, если бы шина памяти была 100 МГц, мне бы понадобился осциллограф с полосой пропускания не менее 100 МГц, и так далее, и тому подобное. Я правильно понял??

Если вы заинтересованы в игре с микроконтроллерами 800 МГц +, ожидайте, что вы инвестируете в инструменты более 50 тысяч долларов. Они нетривиальны.
Ясно, те же инструменты (осциллографы, анализаторы и т. д.), только пропускная способность выше? Я знаю, что стоимость увеличивается почти в геометрической прогрессии.
Это другие вещи. Все микроконтроллеры в этом диапазоне скоростей имеют множество выводов BGA, поэтому вам понадобятся средства рентгеновского контроля для сборки (или для их отработки - ДОРОГО). Кроме того, вам потребуются активные датчики, чтобы не перегружать ваши шины, и вам, вероятно , следует использовать фирменные инструменты (например, Agilent), чтобы иметь доступ к поддержке.

Ответы (3)

Процессор - это сложный чип в отношении тактовой частоты: он использует кварц/генератор в качестве основного источника тактовой частоты. Но этот первичный источник тактовых импульсов имеет частоту ниже 100 МГц, поэтому для умножения и «очистки» тактового сигнала используется PLL. Затем часы будут использоваться в двух областях: часы ядра и часы шины/периферии, причем часы ядра работают на самой высокой частоте.

Насколько я видел, тактовые частоты ядра редко разводятся на штыре, поэтому вы не можете это наблюдать. И, на самом деле, нам все равно, доступен ли он извне или нет: у вас также нет доступа к внутреннему процессору.

Поэтому важно то, что входит и выходит из чипа, а не то, что внутри. Какие шины и коммуникационные протоколы используются? Какова их скорость и пропускная способность? Они последовательные/параллельные/дифференциальные?

  • Полоса пропускания осциллографа:

Как сказал Рольф Остергорд: Б Вт "=" 0,35 т р я с е

Если вы не знаете время нарастания, например, когда в таблице данных нет минимального времени нарастания, у вас есть два случая:

  • Быстрый взгляд на сигнал: в этом случае по крайней мере 5-кратная частота сигнала является хорошей.
  • Подробное наблюдение (подъем/падение, измерение): в этом случае потребуется 10 раз (как сказал AngryEE)

Это то, что я пытаюсь делать на работе, но большую часть времени у меня есть осциллограф 500 МГц / 1 ГГц для сигналов менее 50 МГц, поэтому я всегда в порядке .

  • Частота дискретизации осциллографа:

Просто убедитесь, что частота дискретизации в 3-4 раза превышает полосу пропускания осциллографа (или частоту вашего сигнала).

  • Зонды:

Не забывайте зонды! Также проверьте их пропускную способность. Кроме того, поскольку сигналы выше 100 МГц часто являются дифференциальными, вам может понадобиться дифференциальный пробник.

Хорошей функцией при поиске сбоев является FastAcq (Tektro), WaveStream (Lecroy): это статистическое представление сигналов.

Логический анализатор используется не для наблюдения за формой волны, а для анализа временных характеристик, отсюда и название. С помощью осциллографа вы проверите целостность тактового сигнала и сигнала данных вашей шины, а с помощью логического анализатора вы проверите тайминги.

Прицелы часто продаются с заданной полосой пропускания, скажем, Rigol DS2202, 200 МГц, но частота дискретизации составляет 2 Гвыб/с в одном канале и 1 Гвыб/с в двухканальном. Как отмечалось выше, это все еще полоса пропускания, которая должна быть 5-10x, или это частота дискретизации осциллографа?
BW рассчитывается с учетом времени нарастания вашего сигнала, поэтому, если вы хотите наблюдать сигналы с малым временем нарастания, если у вашего осциллографа узкая полоса пропускания, вы не сможете правильно увидеть нарастание. Упомянутый вами пример Rigol полезен, если вы хотите зафиксировать «сбой», но вы все еще ограничены BW ... Если вы наблюдаете сигнал времени нарастания, эквивалентный 100 МГц, и вы подозреваете, что сбой происходит с 500 МГц эквивалентное время нарастания, BW ограничивает. Но наблюдая 10 периодов сигнала с эквивалентным временем нарастания 10 МГц, при скорости 2 Гвыб/с вы сможете увидеть «быстрый» сбой.

Спецификации полосы пропускания осциллографа относятся только к синусоидальным волнам. Например, если ваш осциллограф имеет полосу пропускания 100 МГц, это означает, что у него не будет проблем с синусоидами 100 МГц. Прямоугольные волны 100 МГц - это другое дело - обычно, чтобы хорошо рассмотреть прямоугольную форму волны, вам потребуется 10-кратная полоса пропускания. Таким образом, чтобы прямоугольная волна с частотой 100 МГц хорошо отображалась на вашем осциллографе, вам потребуется полоса пропускания 1 ГГц.

Thnx, осциллографы с частотой 1 ГГц довольно дорогие, не лучше ли для таких вещей подойдет логический анализатор??
Я бы сначала взял логический анализатор. Я считаю, что он более полезен (но ведь я работаю в основном над проектами в диапазоне низких МГц), чем осциллограф.
@Renan Вы говорите, что логические анализаторы дешевы? ;о)
И чтобы получить полосу пропускания 1 ГГц, вам нужна частота дискретизации не менее 2,5 ГГц и, возможно, выше, если это цифровой прицел. (вы можете вырвать мой Tek2465b из моих холодных мертвых рук!)
@ MDMoore313 - Логические анализаторы и осциллографы - это разные инструменты. Вероятно, вам понадобятся оба .

Покупая осциллограф для цифровых устройств, вы действительно должны думать о том, какое время нарастания/спада вы хотите видеть.

Используйте формулу BW (ГГц) = 0,35/t_rise (нс), чтобы получить представление о пропускной способности этого края на уровне 3 дБ.

Современные компоненты, такие как DSP, память, FPGA и т. д., легко имеют время нарастания/спада до 200 пс, а это означает, что вам нужна полоса пропускания не менее 0,35/0,2 = 1,75 ГГц в пробнике и осциллографе. Это объясняет, почему в наши дни осциллографы с полосой пропускания 2 ГГц довольно популярны в профессиональных установках.

Это не дешево, и вы можете обойтись меньшим — просто помните, что вы не сможете полностью увидеть быстрые края.

Спасибо, именно то, что я искал. На самом деле это имеет смысл, рост/падение — это то, что вы хотите увидеть.
Должна ли полоса пропускания осциллографа соответствовать или превышать тактовую частоту микроконтроллера/процессора?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v