Messen eines differenziellen Signals (Sampling Oszilloskop)

[Max P. (pp4000)]

Hallo,

ich bin Student der Elektrotechnik und komme leider bei einigen 
Messaufgaben nicht weiter. Das Problem liegt bei einem optischen 
Datensignal, ist aber in meinen Augen die selbe Problematik, wie bei 
einem elektrischen.

Aufbau:

Laserquelle -> opt. Modulator -> optisches Sampling Oszi
el. Signalquelle -> opt. Modulator

Die elektrische Signalquelle kann ein differenzielles Datensignal mit 
einem beliebigen Bitmuster erzeugen. Vom Datensignal kann aber entweder 
nur der normale oder der invertierte Anteil beim opt. Modulator 
moduliert werden, da dieser zwar für 10 Gbit/s ausgelegt ist, er aber 
keinen differenziellen Eingang besitzt.

Das Sampling Oszi ist von Agilent (86100A mit 1* Einschub 86105A), d.h. 
1 Eingang elektrisch, 1 Eingang optisch. Das dort eingehende Signal wird 
dann als normale Bitfolge angezeigt:
      
_/ \__/ \_

Durch eine Funktion im Oszi als Krücke lässt sich daraus durch 
Überlagerung ein diff. Signal "basteln". Aus den Abbildungen der Bücher, 
die ich hier habe, fehlt mir aber anscheinend eine zeitliche 
Überlagerung der einzelnen Bits, da dort die einzelnen Potentiale (0 und 
1) auch bei den Flankenwechseln weiterlaufen und nicht dort unterbrochen 
werden.

Nur wie kann ich nun dafür sorgen, dass das Signal auch im Oszi 
durchläuft und nicht immer die selben 2 - 4 Bits anzeigt, bzw. die fest 
gehaltende Bitsequenz nach links und rechts "scrollbar" ist?

Auch in dem "Eye" - Mode des Oszis bleibt die Bitfolge stehen und die 
Speicherung ergibt am Ende nur die stehende Bitfolge wieder.

[Klakx (Gast)]

Wenn du sampling oscilloscope sagst, dann klingt es als wäre es kein 
real-time oscilloscope. Scheint auch nur ein time-equivalent oszi zu 
sein mit 10 GSa/s.

Das heißt: Der Trigger trifft z.b. nur jedes 5. Bit und verschiebt dann 
seinen Delay um wenige ps. Dann werden die Daten übereinandergelegt und 
du bekommst ein Eye, Auskunft über die Daten jedoch nicht. Die Oszis 
sind gut um hochbitratige Datenkommunikation günstig zu analysieren, 
jedoch nicht den Dateninhalt.

Les dich bitte mal zu time-equivalent sampling oscilloscope ein.

Viele Grüße

[Max P. (pp4000)]

Danke für die Antwort, aber bei dem von dir beschriebenen Problem wäre 
ich gerne. Ich möchte am gegebenen Signal erst einmal allgemein die 
Augenhöhe, Extinction Ratio, Bitrate, usw. messen. In meinen Augen 
funktioniert die Erzeugung des Augendiagramms nicht (richtig).
Im angehängten Bild ist einmal ein Ausschnitt des Signals im 
Oszilloskop-Modus und einmal im Eye/Mask Modus.

Von t_0 bis t_n sehe ich immer nur die selben Bits, in diesem Fall die 
B_n bis B_3. Im Eye Modus wird es halt entsprechend oft überlagert. Ich 
kann per Hand in der Horizontalen scrollen und mir damit dann auch 
irgendwann B_1000 bis B_1003 anzeigen lassen.

Der Signalgenerator selbst erzeugt eine beliebig eingestellte Bitsequenz 
mit 32 Bits. Das angezeigte blaue Signal ist das eingespeiste. Das rote 
Signal die mathematische Invert-Funktion. Genauso gut kann ich auf dem 
elektrischen Eingang das invertierte Signal vom Signalgenerator legen 
und ergibt im Endeffekt etwa das Selbe.

Ich erwarte nun aber eigentlich folgendes:
t_00: B_n0 -> B_n3
t_01: B_n1 -> B_n4
t_02: B_n2 -> B_n5

Und zum Zeitpunkt t_02 dann bei der ersten Stelle die Überlagerung von 
B_n0, B_n1 und B_n2, an der zweiten Stelle von B_n1 bis B_n3, usw.

[Klakx (Gast)]

ok, dann wäre jetzt die nächste Frage woher der Trigger kommt.
Ein gutes Auge bekommst, wenn du den Referenzclock zur Verwendung hast 
oder dein Oszi besitzt eine interne CDR.

Prüf bitte, ob du eins von beiden richtig eingestellt hast. Bei meinen 
Versuchen mit einem älteren Sampling Oszi habe ich auch nochmal den 
Clock für den Trigger abgezwackt.

[Klakx (Gast)]

Ergänzung: ein differentielles Signal über Mathematikfunktion bringt dir 
nichts. Wenn ich ein differentielles Signal an beiden Kanälen habe, dann 
lasse ich es auch per Math subtrahieren um Rauschen zu unterdrücken.

Die Eye-Funktion überlagert das Triggersignal mehrfach. Es sieht 
wirklich aus als hättest du immer den selben Triggerpunkt im selben 
Pattern. Hier musst du das Problem suchen.

[Max P. (pp4000)]

Hallo,
das mit dem Trigger war der goldene Hinweis, irgendwie muss ich das 
zuvor übersehen haben. Der Trigger des elektr. Signalgenerators hatte 
als Mode "Data", nach dem das dann auf "Pulse" umgestellt wurde, 
erschien auch das gewünschte Augendiagramm.

Danke :)