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閱讀：261發(fā)布時(shí)間：2022-2-8
隨著高速信號(hào)設(shè)計(jì)難度的不斷提升，有條件的公司會(huì)投入資金建立高速實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行信號(hào)完整性方面的研究。下面我們就來(lái)了解一下高速實(shí)驗(yàn)室究竟需要配置哪些測(cè)試儀器。
高速信號(hào)測(cè)試一直是高速設(shè)計(jì)中的一個(gè)環(huán)節(jié)，測(cè)試既可以對(duì)設(shè)計(jì)效果進(jìn)行檢驗(yàn)，也可以對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。
下圖所示為一個(gè)高速串行的互連結(jié)構(gòu)示意圖，由TX端,通道,RX斷這三部分組成。接下來(lái)我們將這三部拆開，看看每一部分的測(cè)試指標(biāo)要求到底需要哪些儀器。
對(duì)于TX端測(cè)試來(lái)說一般需要測(cè)試眼圖、抖動(dòng)，差共?；?fù)p等指標(biāo)。
測(cè)試TX端的眼圖，抖動(dòng)這些時(shí)域指標(biāo)則需要用到示波器，測(cè)試儀器包括實(shí)時(shí)示波器和采樣示波器，測(cè)試環(huán)境搭建主要用測(cè)試治具或者探針與示波器相連。
1. 實(shí)時(shí)示波器
實(shí)時(shí)示波器是工程師手里的干活利器，不管是debug波形分析還是眼圖抖動(dòng)測(cè)試實(shí)時(shí)示波器都可以搞定。不過高帶寬的實(shí)時(shí)示波器著實(shí)不便宜。實(shí)時(shí)示波器的價(jià)格也比較“"
2. 采樣示波器
采樣示波器相比實(shí)時(shí)示波器更具有性價(jià)比，眼圖和抖動(dòng)也都可以測(cè)試。模塊化的采樣示波器插入不同的模塊也可以實(shí)現(xiàn)不同的測(cè)試功能，比如TDR測(cè)試、光眼圖測(cè)試等等。但是采樣示波器對(duì)實(shí)時(shí)波形測(cè)試則無(wú)能為力，包括需要發(fā)送特定的碼型鎖定后才能使用一些數(shù)據(jù)的后處理功能。
所以示波器的選擇還需要看具體測(cè)試的接口需求來(lái)綜合考量。
對(duì)于TX的差共模回?fù)p測(cè)試則需要用到網(wǎng)絡(luò)分析儀進(jìn)行S參數(shù)測(cè)試。測(cè)試時(shí)需要將芯片置于端接狀態(tài)，通過測(cè)試治具以及cable線連接到網(wǎng)絡(luò)分析儀。
對(duì)于某些接口的一致性測(cè)試來(lái)說，在測(cè)試當(dāng)前通道的眼圖或者抖動(dòng)同時(shí)還需要保證對(duì)向的通道上傳輸信號(hào)來(lái)模擬串?dāng)_的影響。這時(shí)就需要一個(gè)任意信號(hào)源發(fā)生器AWG，以及用于檢驗(yàn)校準(zhǔn)的示波器。
RX端主要是進(jìn)行壓力測(cè)試，包括垂直方向上的噪聲壓力和水平方向上的抖動(dòng)壓力。如下圖所示，測(cè)試時(shí)需要將RX端芯片置于回環(huán)模式，將接收到的信號(hào)進(jìn)行后再給TX發(fā)送出來(lái)檢查是誤碼率是否滿足要求。RX端接收的信號(hào)已經(jīng)包含了人為制造的噪聲和抖動(dòng)壓力影響。
由于需要對(duì)RX端進(jìn)行誤差檢查，所以需要一個(gè)誤碼儀進(jìn)行壓力信號(hào)輸出和誤碼檢測(cè)。另外在對(duì)RX端測(cè)試前需要對(duì)誤碼儀壓力信號(hào)進(jìn)行校準(zhǔn)以保證滿足規(guī)范的壓力信號(hào)要求，這時(shí)候也需要校準(zhǔn)示波器。
RX端同TX端一樣在測(cè)試時(shí)用需要對(duì)向通道用任意信號(hào)發(fā)生器AWG模擬串?dāng)_影響。進(jìn)行差共模回?fù)p測(cè)試時(shí)也需要用到網(wǎng)絡(luò)分析儀，測(cè)試環(huán)境搭建可以參考TX端測(cè)試。
對(duì)于通道的測(cè)試主要為無(wú)源測(cè)試，具體有S參數(shù)和阻抗測(cè)試。使用到的儀器包括網(wǎng)絡(luò)分析儀以及TDR測(cè)試儀。
從上述的TX端,RX端以及通道測(cè)試中可以得出高速實(shí)驗(yàn)室配置測(cè)試儀器基本的應(yīng)有：
1、示波器：用于眼圖，抖動(dòng)測(cè)試校準(zhǔn)以及波形分析，實(shí)時(shí)示波器和采樣示波器按照測(cè)試需求選擇。
2、網(wǎng)絡(luò)分析儀： 用于通道的S參數(shù)和TDR測(cè)試分析，包含TX和RX的差共模回?fù)p測(cè)試。
3、誤碼儀： 用于RX的壓力測(cè)試誤碼檢測(cè)，需要帶可調(diào)節(jié)的噪聲和抖動(dòng)注入功能。
4、任意波形發(fā)生器： 作為信號(hào)源用于發(fā)送測(cè)試需要的特性碼型。能夠支持多通道的應(yīng)用。
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