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オシロスコープで5Gbpsの計測ができない理由
2023/10/19 03:26
- 2.5GS/s(4ch)のオシロスコープを使用していて、5Gbpsの計測はできないといわれたのですが、理解できません。
- オシロスコープの性能が計測するデータレートに対応していないため、5Gbpsの計測はできない可能性があります。
- また、オシロスコープの帯域幅も計測に影響を与える要素です。5Gbpsの信号を正確に計測するには、より高い帯域幅を持つオシロスコープが必要です。
オシロスコープについて
2013/11/18 15:26
こんにちは、教えてください。
2.5GS/s(4ch)のオシロスコープを使用していて、
5Gbpsの計測はできないといわれたのですが、
理解できません。
上記内容で計測できないと判断できるのでしょうか?
質問者が選んだベストアンサー
質問者さんの言われる「2.5GS/s(4ch)」が
オシロスコープ本体の全サンプルレートが2.5GS/sで、4chでそれを使うのか
1ch毎に2.5GS/sで、4ch同時に使えるのかで大きく意味が違います。
もし1ch毎に2.5GS/sならば、
本体のサンプラーは4ch分の10GS/sの性能を持っていて
理想的な条件化では、5Gbpsの計測ができるかも知れません。
(通常は10GS/sでも2.5Gbps程度です)
残念ながら通常オシロのスペックは本体の全サンプルレートで表示するので
そうはならないと思いますが。
デジタルオシロスコープは、
サンプリングレートの半分の周波数の信号しか観測できません。
2.5GS/sであれば、1.25GHzです。
これは観測対象が正弦波の場合で、波形の形状をある程度判る実用域は
サンプリングレートの1/4から1/5ですので
500Mbps~600Mbps程度の信号レートになります。
さらに言えば4chで2.5GS/sの場合、2ch使うと1chあたりの性能は
1.25GS/sになる場合が多いです。
といっても、単発の波形が観察できないだけで
繰り返し波形を何度もサンプリングして5Gbps相当の波形を
観測することも可能な場合があります。
○アナログ部の入力帯域が10GHz程度あること
○サンプラーのセットアップホールドスペックに余裕があること
○オシロスコープ内部のタイミングジェネレータの精度が高いこと
などを満たしている必要があります。
下の2つはスペック表には出ていないので実際にやってみてください。
テクトロのMSO4054ですと各ch毎に2.5GS/sですね。
ただし16chデジタル信号入力を持っているようですので
アイパターンとかを見たいわけじゃなく
データを見たいだけなら観測できるかも
(信号レベルによってはインターフェースボードが必要)
マニュアルを確認してみてください。
(けち臭くなってマニュアル落とせないようになっていたので確認してませんw)
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わかりやすく簡単な例を作ってお話ししますと
1分間に5回、信号が、青、黄色、赤と変わるとしましょう。
それを、1分間に2回しか見なくて、信号がどのように変わっているか
わかりますか?
2.5G回1秒間にサンプルとるということはせいぜいその10分の1程度の
変化しか測定できないと考えるのが妥当でしょう。
精密にはもっと低い周波数でないと測定とは言えませんけど。
おわかりいただけましたでしょうか。
お礼
2013/11/18 16:29
ありがとうございます。
実際に波形をみるにはかなり変化マージンを見る必要があるのですね。
お礼
2013/11/18 16:31
情報不足でした。テクトロにクスのMSO4054なので全チャンネル2.5GS/sだと思います。
ただ、波形の形状を見るには不足ですね。
わかりやすい説明ありがとうございます。