高速バス用プローブ

驚愕、250Mbpsバスの実測例をパーソナルロジアナとして唯一開示 ※高額な専用機以外確認できておりません 2019/1当社調査



高速バス用プローブを新開発

従来、100Mbps強は対応していますが、数CHの限定機能だった
高速多CHになると、同時スイッチング干渉という問題が発生するためである

デザインを全く新しくすることで、パーソナル機で初めて高速多CHを実現しました
シングルケーブルは高速多CHの計測には適しておりません。ツイスト短線が必要であり、ホルダー+中間ケーブルという新デザインで実現しました


LRBUFは、8CH単位を2個挿入可、計16CH
LRBUFを2個で最大32CH





クリップケーブルは、GNDとのツイストペア線が5信号(高速用)、単線が3信号(一般用)
高速用なので、85mm と短いが、中間ケーブルが50cmあるので標準バッファより遠くまで掴める

基板の汎用ヘッダピンに直接挿入します
汎用ヘッダピンが無い場合、先端にICクリップを付けることは可能ですが、250Mbpsは対応できなくなります。基板に測定用に汎用ヘッダピンを仮付することを推奨します。

※8CH単位のうち、5CHが高速対応、3CHがステータス用
※基板にツイストペア線用のGNDがないと工夫しないと接続できません。
代行プロービング業務は問合わせ下さい

LogicMOTHERのバッファは、LRBUF(新型番)になります
50cmの中間ケーブル(特性インピーダンス整合)を経由して、ホルダーという新構造が先端に付きます
ホルダーは、測定物の基板の上に置きます(下面は絶縁有り、30g、高さ9mm。基板の狭い隙間にも入ると思います)






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250Mbps-10CHバスを実測

信号 [D9..0] :SSTL1.8V 、250Mbpsの10bitカウンタを測定する (250Mbpsは、250MHzのSDR-CLKで生成される変化幅4nsのバス)
サンプリングCLK:0.66ns (1.5GHz) 





測定後、”検索&ステート”機能(標準機能)で、数値分析しています。上部の
 は、数値デコードできたポイントが自動表示されています。拡大して細部を見ていきます。



10bitカウンタは、漏れなくサンプリングできています。間隔もそこそこです。
拡大すると、ジッタがあるのが分かります。数値化に影響がどうなるかを見ていきます
”検索&ステート”機能は、自動で数値化して、テキストファイルが自動で表示されます。以下です。

D[9..0]

000, 001, 002, 003,...

抜けなく検索できています


CLKをサンプリングしなくて分析できる

”検索&ステート”機能は、
CLKをサンプリングしないで、バスのデータ部分のみで、数値化することができます
250MHzのCLKも同時に計測することは困難です。スイッチングノイズがデータのサンプリングに干渉してしまいます。
バスのサンプリングデータのみで、数値化できるこの機能が特筆すべきオリジナル機能でもあります。


今度は、カウンタが進行した中間を見てみます
中央に、1ff → 200 と変わる部分があります
これは、サンプリングの安定性が厳しくなる部分です。いわゆる同時スイッチングです
桃丸の中のデータ変化は、9個のH→L、1個だけL→H この同時組み合わせはノイズポイントです
1ffの変化幅が微妙に広がっているのがわかります。パーソナルレベルのロジアナはここが潰れたりします。




D[9..0]

1f3, 1f4, 1f5, 1f6,...

抜けなく検索できています


 
1fe, 1ff, 200, 201,202, ...

この厳しい同時スイッチング部分も抜けなく検索できています




250Mbps-10CHバスを実測 最強ノイズポイント

別の例になりますが、最強の同時スイッチングノイズが出るパターンで検証します
信号 [D9..0] :SSTL1.8V 、250Mbps、サンプリングCLK:0.66ns (1.5GHz) 

[D4..0] [D9..5] で、同じ5bitカウンタを回し、その中間に、[D9..0] が、000、000、3ff、000、3ff、 のパターンを挿入します

これは、全bit反転で、最強の同時スイッチングノイズが出るパターンです




このデータを測定したものが、 桃丸部分

”検索&ステート”機能を実行します




D[4..0]とD[9..5]のカウンタ
...19, 1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f, xxx 00, 01, 02, 03,...

ここの xxx に全bit反転の000、000、3ff、000、3ff、 を挿入したデータをサンプリングしています



左の結果からも、000、000、3ff、000、3ff、 の挿入が
抜けなく検索できています

バス解析が正しく出来るかどうかは、この、最強の同時スイッチングで検証できたかどうかで決まります




注意

以上、サンプリングと、”検索&ステート”機能も、無事機能できました。
ただし、当機能でも250Mbpsは厳しい条件であることは変わりありません
特に測定信号の安定度は大きく影響します
100%エラーなくサンプリングできる保障がある機能ではありません

サンプリングCLK バス分解能
0.66ns (1.5GHz) 250Mbps/10CH + ステータス/6CH = 計16CH 1.8V-SSTL
1.33ns (750MHz) 200Mbps/20CH + ステータス/12CH =計32CH 1.8V-SSTL

※高速CHは、8CH当たり5CHだけなため、上記の使用数になります
※LRBUFを2個使用した場合で、1個だと半分のCHになります




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仕様 

構成: 1バッファ16CH(8CH単位プローブ×2)、最大2バッファ

高速バス用  ブローブ長:0.5メートル

CH数 16CH 8CH単位x2  ※2バッファ = 32CH
※サンプリングCLK=0.66nsは通常バッファ同様半分のCH
サンプリングCLK 0.66ns 〜 5ms  ※0.33ns(3GHz)は未サポート
高速多CH同時性能 250Mbps/10CH + ステータス/6CH = 計16CH 1.8V-SSTL ※パーソナル計測器、最速
200Mbps/20CH + ステータス/12CH =計32CH 1.8V-SSTL 
CLK最大分析周波数
1.1-2.5V 280MHz
2.5-3.3V 200MHz
計測振幅電圧 1.1 - 3.3V
インピーダンス 300KΩ、10pF


※8CH単位のうち、5CHが高速対応、3CHがステータス用
※ステータスとは、イネーブル信号などの比較的低速信号

※LRBUF、ホルダーは、7メートルプローブにも使用できます


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差動高速プローブの展開
 

LRBUFの派生機能を展開する予定です

・LVDSなど差動高速信号用 ※パーソナル機業界初、差動プローブ



ロボット 信号の計測測定
※当ロジックアナライザーは、デルタコア社オリジナル開発です。
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