Miglioramento dell'allineamento da canale a canale per un'acquisizione multicanale accurata e in coerenza di fase

Grazie alla loro capacità multicanale, gli oscilloscopi sono gli strumenti ideali per applicazioni multicanale come l'analisi di segnali MIMO (per es. 5G NR, WLAN), segnali radar multiantenna e segnali digitali differenziali ad alta velocità (per es. USB 3.x). Queste applicazioni richiedono che i canali dell'oscilloscopio siano strettamente allineati. Ciò significa che l'asimmetria (skew) residua da canale a canale deve essere misurata con precisione in modo da poter essere compensata. Il disallineamento di fase da canale a canale è ridotto al minimo, il che gioca un ruolo cruciale per ottenere risultati di misura affidabili.

Fig. 1: Configurazione della misura

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Fig. 1: Configurazione della misura

Attività da eseguire

Questa scheda applicativa mostra come misurare l'asimmetria da canale a canale e compensarla lungo l'intero percorso del segnale tra la sorgente del segnale e l'ingresso del canale dell'oscilloscopio quando si utilizza la sorgente di impulsi differenziali ad alta velocità disponibile per gli oscilloscopi R&S®RTO e R&S®RTP (è richiesta l'opzione R&S®RTO-B7/R&S®RTP-B7).

Fig. 2: Impostazioni di misura del ritardo

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Fig. 2: Impostazioni di misura del ritardo

Soluzione Rohde & Schwarz

Con un'asimmetria < 0,5 ps tra le sue uscite differenziali, l'opzione R&S®RTO-B7/R&S®RTP-B7 è una fonte accurata per l’allineamento di una configurazione di misura multicanale. Per correggere eventuali asimmetrie nella configurazione di prova, collegare il set di cavi che si utilizza per la misura alle uscite della sorgente R&S®RTO-B7. Quindi inserirli in entrambi i canali dell'oscilloscopio e misurare l'asimmetria da canale a canale. La configurazione di misura è mostrata nella Fig. 1.

A causa della natura differenziale dei segnali generati dall'opzione R&S®RTO-B7/R&S®RTP-B7, uno degli ingressi deve essere invertito. È quindi possibile misurare il ritardo fra due fronti di salita dei segnali d'ingresso utilizzando la corrispondente funzione di misura automatizzata (Fig. 2). Un altro approccio consiste nel misurare il ritardo tra un fronte di salita di un segnale e un fronte di discesa dell'altro. In questo caso non è necessaria alcuna inversione. Tuttavia, poiché è più intuitivo confrontare due impulsi aventi la stessa forma, si consiglia il primo approccio sopra spiegato. Attivando le statistiche durante la misura, è possibile ottenere il valore medio dell'asimmetria da canale a canale e utilizzare questo valore come offset di asimmetria per eseguire l’allineamento (deskewing).

Fig. 3: Asimmetria da canale a canale misurata con istogramma e metriche statistiche chiave

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Fig. 3: Asimmetria da canale a canale misurata con istogramma e metriche statistiche chiave

Inoltre, è possibile tracciare l'istogramma del ritardo misurato per determinarne la distribuzione statistica. La Fig. 3 mostra il risultato ottenuto prima di allineare i canali. Una volta determinato il valore medio dell'asimmetria, questo può essere applicato come offset di asimmetria (skew offset) nelle impostazioni della sonda, come mostrato in Fig. 4. Il risultato può essere visto in Fig. 5, che mostra chiaramente che i canali sono allineati e il valore medio dell'asimmetria è ora < 1 ps.

Una volta effettuato l'allineamento, questo è stabile a lungo termine e valido dopo un riavvio e un riscaldamento. Ciò è dovuto alla sofisticata gestione della temperatura degli oscilloscopi R&S®RTO e R&S®RTP. Si prega di notare che l'allineamento rimane valido solo se gli stessi cavi che sono stati utilizzati durante la procedura di allineamento vengono usati anche per le misure.