整個電子行業對速度和性能的不懈追求，正不斷改變著高端示波器的標準。雖然在評估示波器時，帶寬曾經是客戶和銷售商關注的“關鍵指標”，但捕獲和分析當今最快串行和光信號所需要的精確度(即測量精確度和信號完整性)，已經成為當前最重要的因素。

　　那么，什么是測量精確度?帶寬是一種用來比較一臺儀器與另一臺儀器差別的簡單方式。具有最高帶寬的那臺一定是最好的，對吧?可以肯定的是，帶寬非常重要，對于高速應用而言，高帶寬是必需的要素。不過，示波器的真正目的，是要盡可能準確地反映出感興趣的信號。這實現起來非常復雜，涉及到儀器的基本設計、探頭架構和連接配件，以及帶寬之外的參數(包括上升時間、采樣率和抖動本底噪聲)。

　　當選擇示波器時，工程師應評估的關鍵參數概述如表1所示。

　　市場驅動因素：更好的信號完整性

　　高速信號很容易產生信號完整性問題，因為它們涉及到極快的邊沿和極窄的單位時間間隔或位時間。隨著通信鏈路數據速率的增加，將發生兩件事：用戶界面(UI)縮小及信號的上升時間縮短。例如，將5Gb/s脈沖與8Gb/s脈沖進行比較可得，位寬將從200ps下降到125ps。這使得設計的裕量或誤差預算降低了38%。此外，這也使接收機的工作更加困難，因為它試圖以更小的裕量和非?？斓臄祿俾蕦?和0進行區分。同時，上升時間也從約30ps減少到剛好超過28ps。8GB/s信號如圖1所示。

　　使問題復雜化的事實是，當傳輸信號進入接收機時，可能產生多個信號的完整性問題。這些信號的完整性問題可能包括：當此信號流經電路板或從硅裸片進入封裝引腳再進入電路板時產生的信號衰減。通道內的信號衰減是一個非常嚴重的問題，必須予以解決。PCB材料(如FR-4)內的信號損失隨路徑長度的增加及數據速率的提高而增大。由于信號幅度縮小，噪聲和反射正成為一個更大的影響因素?？蛻粜枰诮邮諜C中采用去嵌入策略，以打開閉合的眼圖。

　　隨著第三代串行數據標準的出現，8～10Gb/s正逐漸成為行業標準。在光通信市場中，隨著以太網發展到4×25G(100GbE)，設計人員需要能夠使用高達32Gb/s的比特率對信號進行測試。同時，高速FPGA和寬帶射頻也推動了極限值的擴大。泰克公司的DPO/DSA73304D能夠為這些高端應用提供業界最精確的測量性能。

　　技術平臺與突破

　　為提供業界領先的DPO/DSA73304D示波器性能，泰克采用了IBM的8HP鍺化硅技術。這是一種130納米鍺化硅雙極互補金屬氧化物半導體(BiCMOS)工藝，利用200GHz的FT轉換速度提供了兩倍上一代產品的性能。

　　鍺化硅(SiGe)技術利用可靠性高且成熟的制造工藝，提供了能與特殊材料(如磷化銦(InP)和砷化鎵(GaAs))性能相媲美的性能水平。與其它方案不同的是，鍺化硅BiCMOS工藝提供了在一塊芯片上同時制備高速雙極型晶體管和標準CMOS的途徑，從而使一系列同時具備高集成度和杰出性能的電路成為可能。

　　圖2所示的器件是采用SiGe BiCMOS的DPO/DSA70000D示波器新型33GHz、100GS/s前端。該器件稱為多芯片模塊或MCM，包含用于兩條通道的前置放大器(2塊小裸片)及一塊100GS/s采樣保持集成電路(較大裸片)。泰克通過將前置放大器和采樣/保持功能集成到單一封裝之中來提高通道之間的匹配能力，并減少由其他示波器使用單獨的采樣/保持電路和ADC器件引起的交叉失真。

　泰克能夠把更多的功能封裝到同一芯片上，減少了元器件和接口的數量，進而降低了噪聲和定時的不確定度，提高了產品性能。

　　IBM的8HP技術是一種130納米(nm)SiGe雙極互補金屬氧化物半導體(BiCMOS)工藝，其性能是上一代工藝的2倍。SiGe技術采用了擁有50年歷史的硅行業相關的高度可靠、成熟的鑄造工藝，而其性能水平相當于特殊材料的性能，如磷化銦(InP)和砷化鎵(GaAs)。與替代材料不同，SiGe BiCMOS可以接入到與標準CMOS相同的晶粒上的高速雙極型晶體管，這實現了一種既有優異性能、又有大規模集成能力的電路。

　　為保證最高階測量級信號的完整性，從DPO/DSA70000D探頭接口輸入的電信號使用高性能電纜直接傳送到多芯片模塊(圖3)。通過利用這種前所未有的方式，只有在采樣保持芯片捕獲測試信號后，測試信號才接觸示波器采集電路的PCB，從而實現了100GS/s的采樣率和行業領先的噪聲性能。

　　我們為此種前端設計提供的另一項創新是較大的偏移范圍和終端性能。該性能通過前置放大器芯片上的分離路徑輸入結構和多芯片模塊上的AC接地端接電阻器來實現，可以更加輕松地對大型直流偏置或直流偏置終端信號作出準確的測量。

　　由于實現了向8HP技術的轉變，DPO/DSA73304D示波器可以提供卓越的信號采集性能和分析能力。它幫助設計人員利用全部四個通道前所未有的捕獲功能捕捉實時信號，并且利用業界最高的波形捕獲能力來捕捉更多的信號細節。利用一套工具集(為提供更快的設計和一致性測試而設計)實現高速串行數據信號的自動設置、捕獲及分析。

　　示波器主要性能包括：雙通道高達33GHz和100GS/s，四通道高達23GHz和50GS/s;小于9ps的上升時間(通常為20/80);低于0.56%的垂直噪聲，≥5.5的有效位數;30多個可定制特殊應用軟件分析包。