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9 種高速電路信號(hào)完整性測(cè)試方法


  來(lái)源: 網(wǎng)絡(luò)整理 時(shí)間:2020-09-02 編輯:儀器儀表WXF
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通過(guò)軟件處理,分離出各個(gè)分量,比如RJ和DJ,以及DJ中的各個(gè)分量。對(duì)于這種測(cè)試,選擇的示波器,長(zhǎng)存儲(chǔ)和高速采樣是必要條件,比如2M以上的存儲(chǔ)器,20GSa/s的采樣速率。不過(guò)目前抖動(dòng)測(cè)試,各個(gè)公司的解決方案得到結(jié)果還有相當(dāng)差異,還沒(méi)有哪個(gè)是權(quán)威或者行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。


4、TDR測(cè)試



TDR測(cè)試目前主要使用于PCB(印制電路板)信號(hào)線、以及器件阻抗的測(cè)試,比如單端信號(hào)線,差分信號(hào)線,連接器線纜等。


這種測(cè)試有一個(gè)要求,就是和實(shí)際應(yīng)用的條件相結(jié)合,比如實(shí)際該信號(hào)線的信號(hào)上升沿在300ps左右,那么TDR的輸出脈沖信號(hào)的上升沿也要相應(yīng)設(shè)置在300ps附近,而不使用30ps左右的上升沿,否則測(cè)試結(jié)果可能和實(shí)際應(yīng)用有比較大的差別。


影響TDR測(cè)試精度有很多的原因,主要有反射、校準(zhǔn)、讀數(shù)選擇等,反射會(huì)導(dǎo)致較短的PCB信號(hào)線測(cè)試值出現(xiàn)嚴(yán)重偏差,特別是在使用TIP(探針)去測(cè)試的情況下更為明顯,因?yàn)門IP和信號(hào)線接觸點(diǎn)會(huì)導(dǎo)致很大的阻抗不連續(xù),導(dǎo)致反射發(fā)生,并導(dǎo)致附近三、四英寸左右范圍的PCB信號(hào)線的阻抗曲線起伏。


5、時(shí)序測(cè)試


現(xiàn)在器件的工作速率越來(lái)越快,時(shí)序容限越來(lái)越小,時(shí)序問(wèn)題導(dǎo)致產(chǎn)品不穩(wěn)定是非常常見的,因此時(shí)序測(cè)試是非常必要的。


測(cè)試時(shí)序通常需要多通道的示波器和多個(gè)探頭,示波器的邏輯觸發(fā)或者碼型和狀態(tài)觸發(fā)功能,對(duì)于快速捕獲到需要的波形,很有幫助,不過(guò)多個(gè)探頭在實(shí)際操作中,并不容易,又要拿探頭,又要操作示波器,那個(gè)時(shí)候感覺(jué)有孫悟空的三頭六臂就方便多了。


邏輯分析儀用做時(shí)序測(cè)試并不多,因?yàn)樗饕饔檬欠治龃a型,也就是分析信號(hào)線上跑的是什么碼,和代碼聯(lián)系在一起,可以分析是哪些指令或者數(shù)據(jù)。


在對(duì)于要求不高的情況下,可以用它來(lái)測(cè)試,它相對(duì)示波器來(lái)說(shuō),優(yōu)勢(shì)就是通道數(shù)多,但是它的劣勢(shì)是探頭連接困難,除非設(shè)計(jì)的時(shí)候就已經(jīng)考慮了連接問(wèn)題,否則飛線就是唯一的選擇,如果信號(hào)線在PCB的內(nèi)層,幾乎很難做到。


6、頻譜測(cè)試



對(duì)于產(chǎn)品的開發(fā)前期,這種測(cè)試應(yīng)用相對(duì)比較少,但是對(duì)于后期的系統(tǒng)測(cè)試,比如EMC測(cè)試,很多產(chǎn)品都需要測(cè)試。


通過(guò)該測(cè)試發(fā)現(xiàn)某些頻點(diǎn)超標(biāo),然后可以使用近場(chǎng)掃描儀(其中關(guān)鍵的儀器是頻譜儀),例如EMCSCANER,來(lái)分析板卡上面具體哪一部分的頻譜比較高,從而找出超標(biāo)的根源所在。


不過(guò)這些設(shè)備相對(duì)都比較昂貴,中小公司擁有的不多,因此通常情況下都是在設(shè)計(jì)時(shí)仔細(xì)做好匹配和屏蔽,避免后面測(cè)試時(shí)發(fā)現(xiàn)信號(hào)頻譜超標(biāo),因?yàn)楹笃诎l(fā)現(xiàn)了問(wèn)題,很多情況下是很難定位的。


7、頻域阻抗測(cè)試


現(xiàn)在很多標(biāo)準(zhǔn)接口,比如E1/T1等,為了避免有太多的能量反射,都要求比較好地匹配,另外在射頻或者微波,相互對(duì)接,對(duì)阻抗通常都有要求。


這些情況下,都需要進(jìn)行頻域的阻抗測(cè)試。阻抗測(cè)試通常使用網(wǎng)絡(luò)分析儀,單端端口相對(duì)簡(jiǎn)單,對(duì)于差分輸入的端口,可以使用Balun進(jìn)行差分和單端轉(zhuǎn)換。


8、傳輸線損耗測(cè)試




傳輸線損耗測(cè)試,對(duì)于長(zhǎng)的PCB走線,或者電纜等,在傳輸距離比較遠(yuǎn),或者傳輸信號(hào)速率非常高的情況下,還有頻域的串?dāng)_等,都可以使用網(wǎng)絡(luò)分析儀來(lái)測(cè)試。


同樣的,對(duì)于PCB差分信號(hào)或者雙絞線,也可是使用Balun進(jìn)行差分到單端轉(zhuǎn)換,或者使用4端口網(wǎng)絡(luò)分析來(lái)測(cè)試。多端口網(wǎng)絡(luò)分析儀的校準(zhǔn),使用電子校準(zhǔn)件可以大大提高校準(zhǔn)的效率。


9、誤碼測(cè)試



誤碼測(cè)試實(shí)際上是系統(tǒng)測(cè)試,利用誤碼儀,甚至是一些軟件都可做,比如可以通過(guò)兩臺(tái)電腦,使用軟件,測(cè)試連接兩臺(tái)電腦間的網(wǎng)絡(luò)誤碼情況。誤碼測(cè)試可以對(duì)數(shù)據(jù)的每一位都進(jìn)行測(cè)試,這是它的優(yōu)點(diǎn),相比之下示波器只是部分時(shí)間進(jìn)行采樣,很多時(shí)間都在等待,因此漏過(guò)了很多細(xì)節(jié)。低誤碼率的設(shè)備的誤碼測(cè)試很耗費(fèi)時(shí)間,有的測(cè)試時(shí)間是一整天,甚至是數(shù)天。


實(shí)際中如何選用這上述測(cè)試手段,需要根據(jù)被測(cè)試對(duì)象進(jìn)行具體分析,不同的情況需要不同的測(cè)試手段。比如有標(biāo)準(zhǔn)接口的,就可以使用眼圖測(cè)試、阻抗測(cè)試和誤碼測(cè)試等,對(duì)于普通硬件電路,可以使用波形測(cè)試、時(shí)序測(cè)試,設(shè)計(jì)中有高速信號(hào)線,還可以使用TDR測(cè)試。對(duì)于時(shí)鐘、高速串行信號(hào),還可以抖動(dòng)測(cè)試等。


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