È un mercato caratterizzato da enormi opportunità quello degli oscilloscopi, un mercato che vale già oggi circa 1 miliardo di dollari e che soprattutto è destinato nel prossimo biennio a crescere con un tasso compreso tra il 10% e il 15%. Un mercato in cui LeCroy è da tempo ben posizionata con un’offerta che completa che va dal piccolo strumento economico a quello di fascia alta ad altissime prestazioni, un mercato in cui i problemi di integrità del segnale portano alla necessità di strumenti caratterizzati da una velocità sempre maggiore per debuggare e validare i progetti, in cui la competizione si gioca in termini di ampiezza di banda sempre maggiore e a cui LeCroy ha risposto mantenendo prestazioni del silicio best-in class, proponendo la tecnologia Dbi in grado di moltiplicare le prestazioni del silicio, e innovando nell’area dell’analisi delle forme d’onda, fornendo tempi di elaborazione sempre più rapidi, nuovi strumenti di analisi, e tempi di test sempre più ridotti. E per riaffermare la posizione di fornitore leader di soluzioni a larga banda nel mercato degli oscilloscopi in tempo reale, LeCroy ha presentato alla stampa internazionale lo scorso ottobre un nuovo oscilloscopio, parte della piattaforma WaveMaster 8Zi, che combina la più elevata larghezza di banda e la più veloce frequenza di campionamento con prestazioni superiori in termini di fedeltà del segnale e 20 GHz su tutti e quattro i canali.
Oltre i 45 GHz di banda
La linea di oscilloscopi digitali WaveMaster 8Zi-A è stata infatti ulteriormente ampliata con l’introduzione di nuovi modelli con bande fino a 45 GHz e velocità di campionamento fino a 120 GS/s. Si tratta dei valori di banda e velocità di campionamento più elevati oggi disponibili sul mercato, che si combinano a profondità di memoria fino a 768 Mpts, interamente utilizzabile per misure e analisi. Inoltre, l’introduzione di una versione con 20 GHz di banda analogica su quattro canali garantisce le più elevate caratteristiche di acquisizione e fedeltà di segnale disponibili su quattro canali simultaneamente. Su tutti i modelli della famiglia 8Zi-A, il numero di canali di acquisizione può infatti essere raddoppiato grazie al kit di sincronizzazione Zi-8CH-SYNCH, in cui tutti i canali sincronizzati vengono automaticamente visualizzati su un unico schermo. La velocità di campionamento è pari a 120 GS/s quando si utilizza una banda di 45 GHz, 80 GS/s quando si lavora a 25 GHz e 30 GHz, e 40 GS/s quando si utilizzano insieme i quattro i canali a 20 GHz. Per i modelli da 4 a 20 GHz, la velocità di campionamento di serie è pari a 40 GS/s simultaneamente sui quattro i canali, con la possibilità di aumentare tale valore a 80 GS/s su due canali. L’intera profondità di memoria è pienamente disponibile per elaborazioni matematiche e analisi di ogni tipo, con 20 Mpts/ch già forniti di serie e la possibilità di espansione a 256 Mpts/ch. Nelle modalità di campionamento a 120 e 80GS/s, le profondità di memoria possono essere interallacciate per ottenere 768 Mpts su un canale e 512 Mpts su due canali.
Il silicio germanio e la tecnologia Dbi
La famiglia WaveMaster 8Zi-A utilizza componenti fabbricati con tecnologia silicio-germanio di seconda generazione che, come hanno confermato in LeCroy è in grado di garantire le migliori prestazioni oggi possibili. La tecnologia SiGe rappresenta il processo di fabbricazione dei semiconduttori oggi più utilizzato, con uno storico ormai estremamente consolidato anche in termini di prodotti finali commercializzati. Inoltre, tale tecnologia non deve minimamente scontrarsi con problemi di dissipazione termica, affidabilità di processo, resa, costo e altre questioni legate a processi proprietari non consolidati e non altrettanto affermati come il fosfuro di indio. A parte l’accresciuta banda analogica, tali chip di seconda generazione realizzati in Sige garantiscono un rapporto segnale-rumore migliore di circa il 25% rispetto alle generazioni precedenti. I modelli della famiglia LeCroy 8Zi-A con bande da 30 a 45 GHz utilizzano inoltre la tecnologia Dbi (Digital Bandwidth Interleave), giunta ormai alla sesta generazione, che permette di estendere ulteriormente la banda analogica in modo affidabile senza i compromessi legati ad altre tecniche di estensione della banda.
Una piattaforma espandibile
LeCroy ha progettato la famiglia 8Zi-A come un’unica piattaforma hardware per i nove modelli disponibili con bande da 4 a 45 GHz. Questo significa che chi adotta questa famiglia di strumenti può ottimizzare gli investimenti e rimanere allineato alle esigenze dettate dalle tecnologie e applicazioni di dati seriali emergenti semplicemente acquistando solo il taglio di banda effettivamente necessario per le applicazioni attuali, potendo poi scalare la banda verso frequenze maggiori ove nuove esigenze di misura lo richiedessero. Chi è già in possesso di una soluzione della famiglia 8Zi può quindi migrare verso la piattaforma 8Zi-A acquisendone tutte le caratteristiche sia di prestazioni che di banda.
Fedeltà nella riproduzione del segnale
La versione WaveMaster 820Zi-A ha quattro canali a 20 GHz di banda con eccezionali caratteristiche di acquisizione e fedeltà nella riproduzione del segnale. La tecnologia SiGe garantisce infatti larghezze di banda reali sino a 20 GHz senza alcun bisogno di “estensioni” di banda utilizzate in altri prodotti, che hanno però solo 16 GHz di banda “hardware” e utilizzano amplificazioni con tecniche Dsp per estendere la banda oltre quanto consentito dalla tecnologia di riferimento. Questo tipo di estensione di banda via Dsp, secondo quando riportato da LeCroy, porta infatti sé parecchi svantaggi in termini di fedeltà di segnale, come un rumore di fondo più alto, un jitter peggiore, sovraelongazioni eccessive e una drastica riduzione nel numero di bit effettivi alle frequenze intermedie. Gli oscilloscopi 820Zi-A non risentono invece di questi problemi e garantiscono prestazioni d’eccezione in termini di tempo di salita, massima sovraelongazione, rumore di fondo e jitter della base tempi, con quest’ultimo parametro addirittura inferiore a 190fs rms.
Prestazioni di rilievo
La banda analogica di 45 GHz è ideale per le applicazioni di ricerca e sviluppo ai vertici della tecnologia, in particolar modo in ambito fotonica per le applicazioni di trasporto “long haul” a 40, 100 Gbps e anche oltre. Lo strumento può essere utilizzato in due ulteriori modalità: 2 canali simultanei a 30 GHz e 4 canali simultanei a 20 GHz. Ciò consente gradi di libertà aggiuntivi, potendosi utilizzare canali multipli a 30 o 20 GHz laddove si debbano effettuare misure di correlazione temporale tra più segnali, potendo però al tempo stesso avere a disposizione canali a larga banda per misure ancora più spinte. La specifica di banda 20 GHz su quattro canali del modello 845Zi-A offre il 25% di banda analogica reale in più rispetto alle altre soluzioni disponibili sul mercato in grado di raggiungere i 30 GHz e tuttavia con 16 GHz di banda soltanto su 4 canali simultanei. Infine, la specifica di jitter della base tempi a 45 GHz è pari a 125fs rms, valore oggi di riferimento assoluto.
Potenza di calcolo
La nuova famiglia WaveMaster 8Zi-A accresce in modo importante le capacità di analisi dei dati acquisiti grazie a una potenza di calcolo supplementare che rende ancor più efficace l’architettura di elaborazione X-Stream2. Il processore da 3 GHz IntelCore2 Quad, 8 GB di memoria Ram e il sistema operativo Windows 7 64-bit compongono la configurazione standard della famiglia. La tecnologia X-Stream2 consente il trasferimento e l’elaborazione di dati ad elevata velocità grazie alla segmentazione della forma d’onda in pacchetti di lunghezza variabile per poter sfruttare in maniera ottimizzata la cache del processore, con il risultato di poter elaborare i dati dalle 10 alle 20 volte più velocemente rispetto a quanto avvenga su altri oscilloscopi. Il nuovo processore è 20% più veloce rispetto al precedente ed è sfruttato completamente dall’architettura X-Stream2.
Software standard
Anche i pacchetti software JTA2 per analisi e misure di jitter e XDEV per la creazione e l’integrazione di script proprietari fanno parte della configurazione standard di ogni modello 8Zi-A. Il pacchetto JTA2 contiene numerosi strumenti di analisi di estrema potenza, quali ad esempio la funzione Track, che consente di visualizzare l’evoluzione temporale di un parametro di misura, e la funzionalità di Istogramma, che fornisce una rappresentazione grafica della natura statistica delle misure effettuate. La funzione Track si rivela particolarmente preziosa per comprendere a fondo le variazioni temporali dei parametri caratterizzanti il jitter; questa funzione può essere utilizzata sull’intera profondità di memoria acquisita dall’oscilloscopio, con la possibilità di effettuare milioni di misure e visualizzarle per intero anche su lunghe finestre di acquisizione. Il pacchetto XDEV consente di creare algoritmi personalizzati e integrarli con flessibilità nel flusso di elaborazione dello strumento, permettendo di importare script proprietari in linguaggi quali Matlab, C/C++, Excel, Visual Basic Script o Java, integrandoli nella catena di analisi e misura dell’oscilloscopio così da visualizzare a video i risultati prodotti da tali algoritmi proprietari e averli disponibili per ulteriori elaborazioni.
