Какие осциллографы подходят для измерения сигналов USB 3 Super Speed?

USB 3.0 использует дополнительные линии на скорости 5 Гбит/с, что соответствует тактовой частоте 2,5 ГГц. Таким образом, вам, вероятно, потребуется полоса пропускания не менее 3 ГГц, как минимум . Довольно дорого! Чтобы что-то видеть четко, вам понадобится еще большая полоса пропускания, поскольку сигналы имеют несколько гармоник — вам понадобится как минимум 3-я гармоника на частоте 7,5 ГГц и, предпочтительно, 5-я гармоника на частоте 12,5 ГГц, чтобы увидеть что-либо даже отдаленно прямоугольное.

Но люди забывают, что осциллограф хорош настолько, насколько хороши датчики, к которым он подключен. Таким образом, вам нужен не только осциллограф с достаточной пропускной способностью, но и зонд с такой же пропускной способностью. Сигналы также являются дифференциальными, поэтому, вероятно, потребуется дифференциальный пробник.

На высоких частотах, таких как USB 3.0, электрические сигналы в проводах представляют собой электромагнитные волны, захваченные волноводом (кабелем). Эти сигналы невероятно чувствительны к несоответствиям импеданса, поэтому подключение к нему любого старого пробника с длинным кабелем приведет к искажению сигналов.

Вам понадобится пробник с очень низкой емкостью, подключенный к сигналам как можно более коротким кабелем. Чтобы кабель был коротким, необходимо использовать активный дифференциальный пробник. Ожидайте, что такой зонд сам по себе будет стоить около 7 тысяч долларов!

Для каждого производителя осциллографов вы найдете некоторые эмпирические правила, такие как «в 5 раз выше скорость сигнала» или «вы хотите видеть хотя бы 5-ю гармонику», и все это также зависит от того, что вы хотите с этим делать. Вы просто хотите попробовать его расшифровать? Хотите оценить качество глазковой диаграммы с эквалайзером и без него?

В качестве одного из примеров, для проверки качества сигнала LeCroy рекомендует 2,5-3-кратный битрейт (помните, что они имеют прямоугольную форму), что означает для USB3 Super Speed, который составляет 4,8 Гбит/с, аналоговую полосу пропускания 12-14,4 ГГц, которая затем означает гораздо большую частоту дискретизации и действительно большие деньги.

Соответствующую презентацию LeCroy можно найти здесь .

Теперь, конечно, это для измерения качества сигнала, чтобы увидеть что-либо вообще, вам, вероятно, сойдет с рук половина полосы пропускания.

Вот диаграмма. Требуемая полоса пропускания 13 ГГц