Function & clock generators

Choisissez le CG635 si votre conception nécessite une horloge programmable, un réglage de fréquence très fin, des niveaux CMOS ajustables ou une commande GPIB. Il couvre une plage de 1 µHz à 2,05 GHz et offre une résolution de 16 chiffres au-dessus de 10 kHz, tandis que la sortie CMOS peut être réglée de 0,5 V à 6,0 V. Choisissez le CG792 lorsqu’il faut générer et synchroniser deux horloges liées ou plus, car il intègre deux canaux en standard et peut être étendu à quatre. Le CG792 ajoute également la modulation interne et externe de fréquence, de phase et de jitter, ainsi qu’Ethernet et l’USB. En pratique, le choix dépend surtout de la flexibilité d’un système monocanal ou de la synchronisation multicanal avec une connectivité d’automatisation plus étendue.

Les deux modèles spécifient un Jitter inférieur à 1 ps rms lorsqu’il est mesuré sur une bande passante de 1 kHz à 5 MHz. Cette valeur est pertinente lorsque l’incertitude d’horloge contribue directement au bruit d’échantillonnage d’un ADC, au bruit de reconstruction d’un DAC ou à la fermeture horizontale d’un diagramme de l’œil sur des données série. Par exemple, pour maintenir l’erreur induite par le timing en dessous d’un demi-LSB lors de la numérisation d’un signal pleine échelle de 10 MHz avec un ADC 14 bits, un Jitter d’horloge inférieur à 1 ps peut être nécessaire. Cette valeur n’inclut pas toutes les sources possibles de Jitter système, telles que le câblage, la terminaison, le bruit d’alimentation ou le dispositif cible lui-même. Les ingénieurs doivent donc évaluer l’ensemble du chemin d’horloge plutôt que de considérer la spécification du générateur comme le résultat global du système.

Les sorties différentielles haut débit doivent être traitées comme des signaux de ligne de transmission à impédance contrôlée. Les sorties BNC complémentaires du CG635 présentent des impédances de source de 50 Ω et sont prévues pour des charges de 50 Ω, tandis que ses sorties arrière LVDS et RS-485 utilisent des liaisons différentielles de 100 Ω sur câble de catégorie 6. Les sorties BNC différentielles du CG792 sont également spécifiées pour une charge de 50 Ω vers la masse de chaque côté. Les sorties CMOS nécessitent une approche différente : la sortie CMOS du CG635 est conçue pour piloter une charge à haute impédance via un câble coaxial de 50 Ω, et une terminaison de 50 Ω divise par deux son niveau programmé. Le CG792 fournit 3,3 V sans terminaison et environ 1,6 V avec une terminaison de 50 Ω ; il faut donc vérifier le seuil logique du récepteur avant le raccordement.

Utilisez la base de temps standard lorsqu’une stabilité inférieure à 5 ppm est suffisante pour l’intervalle de mesure et l’environnement d’exploitation. L’option OCXO améliore la stabilité à moins de 0,01 ppm, tandis que l’option rubidium la ramène à moins de 0,0001 ppm tout en offrant un vieillissement plus faible. Avec une sortie de 1 GHz, ces limites de stabilité correspondent respectivement à des incertitudes nominales de fréquence de 5 kHz, 10 Hz et 0,1 Hz, avant prise en compte des autres erreurs. Le CG792 spécifie un temps de chauffe d’environ 20 minutes pour l’OCXO et d’une heure pour la base de temps au rubidium. Une référence externe de 10 MHz peut aussi être utilisée lorsque le générateur d’horloge doit suivre un étalon de fréquence existant au laboratoire ou dans le système.

Le CG635 est conçu pour un positionnement de phase précis sur une seule horloge et offre une plage de réglage de ±720° avec une résolution de phase inférieure à 20 ps. Le CG792 propose une plage de phase de ±360° sur chaque canal et ajoute une synchronisation automatique entre ses canaux d’horloge indépendants. Sa spécification de synchronisation indique une précision absolue inférieure à 250 ps avec une répétabilité inférieure à 25 ps. La précision absolue décrit à quel point la relation de phase finale se rapproche de la valeur demandée, tandis que la répétabilité indique avec quelle constance cette relation peut être recréée. Pour les systèmes FPGA, convertisseurs ou d’instrumentation à plusieurs horloges, le CG792 offre donc un alignement direct des canaux, tandis que le CG635 convient à l’ajustement contrôlé de la phase d’une horloge primaire unique.

Le CG635 accepte un signal analogique externe de modulation temporelle avec une plage de ±5 ns, une sensibilité de 1 ns/V et une bande passante au-delà de 10 kHz. Cela permet de déplacer de manière contrôlée les fronts d’horloge lors de l’évaluation de la sensibilité aux perturbations de phase ou au Jitter injecté. Le CG792 prend en charge une modulation de fréquence interne à l’aide de formes d’onde sinusoïdales, carrées, triangulaires et de bruit, avec une déviation pouvant atteindre 75 ppm de la porteuse. Il propose également une modulation interne du Jitter jusqu’à 3 ms crête à crête et une entrée analogique externe de ±1 V avec une bande passante de DC à 35 kHz pour la modulation de fréquence ou de phase. Ces fonctions peuvent être utilisées pour établir des marges temporelles, valider le comportement de récupération et reproduire des perturbations d’horloge contrôlées lors de la vérification de conception.

L’interface appropriée dépend de l’ancienneté et de l’architecture du système de test. Le CG635 dispose de GPIB et de RS-232, ce qui le rend adapté aux plateformes de test automatisé établies qui utilisent déjà une instrumentation IEEE-488. Il peut mémoriser et rappeler dix configurations complètes de l’instrument, ce qui peut réduire le temps des configurations répétées en laboratoire ou en production. Le CG792 propose Ethernet, USB et RS-232, avec des commandes basées sur SCPI et la prise en charge des commandes communes IEEE 488.2. Ethernet est utile pour les laboratoires en réseau et les baies distantes, tandis que l’USB offre une connexion locale directe sans contrôleur GPIB séparé. Les pilotes logiciels existants, la latence de commande requise et les politiques de sécurité réseau doivent tous être examinés avant de choisir l’interface.

Le CG635 propose en option un générateur PRBS7 fonctionnant jusqu’à 1,55 GHz, avec des sorties complémentaires d’horloge et de données LVDS sur connecteurs SMA. Cette configuration convient aux tests de diagramme de l’œil à des débits plus élevés lorsqu’une séquence répétitive plus courte est acceptable. Le CG792 intègre la génération PRBS31 en standard, mais son débit PRBS maximal spécifié est de 100 MHz. Le PRBS31 fournit une séquence beaucoup plus longue et peut révéler des comportements dépendants du motif qui n’apparaissent pas forcément avec le PRBS7. Le choix doit donc se fonder sur le débit de données requis, la longueur de séquence, la configuration des connecteurs de sortie et sur la nécessité d’inclure la fonction de motif sans option supplémentaire.