测量信号完整性测试故障
根据经验,如果比特率为BR,信号带宽为BW,那么比较高正弦波频率分量大约为BW=0.5xBR,或BR=2xBW。BW由能通过互连传送的比较高频率信号决定,并且其衰减仍低于SerDes可以补偿的值。使用低端的SerDes时,可接受的插入损耗可能为-10分贝,我们能从图30的屏幕上读取的8英寸长微带线的带宽约为12GHz。这样操作就能在远高于20Gbps的比特率进行。但是,这只能用于8英寸长的宽幅导体。在较长的背板或母板上,有连接器、子卡和过孔,传输特性不会如此清晰。
带两个子卡的母板上24英寸互连的插入损耗和回波损耗。所示为一个典型的母板上24英寸长带状线互连的TDR/TDT响应。此例中,SMA加载将TDR电缆与小卡连接,穿过连接器、过孔场,返回穿过连接器,然后进入TDR的第二通道。绿线是作为S21显示的插入损耗。对于这种互连而言,-10分贝的插入损耗带宽为2.7GHz,比较大传输比特率约为5Gbps,使用低端SerDes驱动器和接收机。 克劳德实验室提供信号完整性测试软件解决方案;测量信号完整性测试故障

1、什么是信号完整性“0”、“1”码是通过电压或电流波形来传递的,尽管信息是数字的,但承载这些信息的电压或者电流波形确实模拟的,噪声、损耗、供电的不稳定等多种因素都会使电压或者电流发生畸变,如果畸变严重到一定程度,接收器就可能错误判断发送器输出的“0”、“1}码,这就是信号完整性问题。广义上讲,信号完整性(SignalIntegrity,SI)包括由于互连、电源、器件等引起的所有信号质量及延时等问题。
2、SI问题的根源:频率提高、上升时间减小、摆幅降低、互连通道不理想、供电环境恶劣、通道之间延时不一致等都可能导致信号完整性问题;但其根源主要是信号上升时间减小。注:上升时间越小,信号包含的高频成分就越多,高频分量和通道间相互作用就可能使信号产生严重的畸变。 测量信号完整性测试故障克劳德实验室提供信号完整性测试软件报告;

ADC位数和小分辨率模数转换器(ADC)是确保示波器自身信号完整性的关键技术。ADC位数与示波器的分辨率成正比。理论上讲,10位ADC示波器的分辨率比8位ADC示波器高4倍。同理,12位ADC示波器相对于10位ADC示波器也是如此。图2以10位ADCInfiniiumS系列示波器为例,实际验证了上述结论。
多数示波器都是采用8位ADC,而S系列示波器采用的是40GSa/s10位ADC,分辨率提升了四倍。分辨率是指由示波器中的模数转换器(ADC)所决定的小量化电平。8位ADC可将模拟输入信号编码为28=256个电平,即量化电平或Q电平。ADC在示波器量程内工作,因此在电流和电压测量中,量化电平的步长与示波器的量程设置有关。如果垂直设置为100mV/格,则量程等于800mV(8格x100mV/格),量级电平分辨率就是3.125mV(即,800mV除以256个量化电平)。
即便是同品牌同带宽的示波器产品,信号完整性水平也各有高低。这里是两款4GHz带宽示波器测试同一个信号的眼图。两款示波器的带宽、垂直/水平设置完全相同。您可以看到,右图InfiniiumS系列示波器更真实地再现了信号的眼图,眼图高度比左图DSO9404A高200mV。优异的信号完整性能够更精确地再现被测信号的参数值和形状。信号完整性的构成要素十分复杂,本应用指南将为您庖丁解牛,逐一分解,文中提到的原理适用于所有示波器。针对某些构成要素,我们会以InfiniiumS系列500MHz至8GHz带宽的示波器为例,克劳德实验室提供信号完整性测试解决方案;

通道仿真工程师通常会用电子设计自动化软件来创建电路仿真。设计自动化软件则是采用逐位和统计仿真技术,用以提供快速而准确的通道仿真。算法建模接口是设计软件所使用的一种标准,它可以轻松仿真从发射到接收的多千兆位串行链路。除了仿真软件以外,工程师还使用眼图、混合模式S参数、时域反射测量和单脉冲响应之类的信号分析工具。在仿真从发射机到接收机的数据传输时,示波器上显示的眼图可以作为分析工具,帮助评估通道性能。眼图的宽度和高度是信号失真的关键指标。宽大的眼图意味着数据传输良好。闭合的眼图表示信号完整性大幅降低。如果发射机处的眼图是开眼,接收机处是闭眼,下一步就需要确定通道中的哪些设备或互连导致了信号衰减。您可以直接查看发射机输出端的眼图,通过每个互连追溯到接收机,从中确定导致信号衰减的设备。单根传输线的信号完整性问题?测量信号完整性测试故障
克劳德实验室数字信号完整性测试信号眼图;测量信号完整性测试故障
信号完整性是对于电子信号质量的一系列度量标准。在数字电路中,一串二进制的信号流是通过电压(或电流)的波形来表示。然而,自然界的信号实际上都是模拟的,而非数字的,所有的信号都受噪音、扭曲和损失影响。在短距离、低比特率的情况里,一个简单的导体可以忠实地传输信号。而长距离、高比特率的信号如果通过几种不同的导体,多种效应可以降低信号的可信度,这样系统或设备不能正常工作。信号完整性工程是分析和缓解上述负面效应的一项任务,在所有水平的电子封装和组装,例如集成电路的内部连接、集成电路封装、印制电路板等工艺过程中,都是一项十分重要的活动。信号完整性考虑的问题主要有振铃(ringing)、串扰(crosstalk)、接地反弹、扭曲(skew)、信号损失和电源供应中的噪音。 测量信号完整性测试故障
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