DDR4 眼图测试1-1
对于 DDR 源同步操作,必然要求DQS 选通信号与 DQ 数据信号有一定建立时间 tDS 和保持时间 tDH 要求,否则会导致接收锁存信号错误,DDR4 信号速率达到了3.2GT/s,单一比特位宽为 312.5ps,时序裕度也变得越来越小,传统的测量时序的方式在短时间内的采集并找到 tDS/tDH 差值,无法大概率体现由于 ISI 等确定性抖动带来的对时序恶化的贡献,也很难准确反映随机抖动 Rj 的影响。在 DDR4 的眼图分析中就要考虑这些抖动因素,基于双狄拉克模型分解抖动和噪声的随机性和确定性成分,外推出基于一定误码率下的眼图张度。JEDEC 协会在规范中明确了在 DDR4 中测试误码率为 1e-16 的眼图轮廓,确保满足在 Vcent 周围Tdivw 时间窗口和 Vdivw 幅度窗口范围内模板内禁入的要求。 克劳德高速数字信号测试实验室信号完整性测试、多端口矩阵测试、HDMI测试、USB测试、DDR测试。广东信息化眼图测试价目表
DDR眼图测试1-4
DDR4 做测试时,由于 BGA 信号难以探测,是德科技提供了 N2114A/N2115A 等DDR4 Interposer,将 BGA 下方的信号引到 Interposer ,方便探头焊接,为了减少 Interposer 对信号带来影响,在 interposer 内专门有埋阻设计,减少由于分支和走线带来的阻抗不连续和对信号的负载效应;但为了精确测量,我们需要对 BGA Interposer 带来的误差进行修正。可以通过 InfiniiSim 或在 DDR4 一致性测试软件N6462A 内进行去嵌,在软件内使用多端口拓扑模型,载入 Interposer 的S 参数,生成从探头测试点到 BGA 焊球位置的去嵌传递函数,在示波器中测得去嵌后的波形,下图可以看到去嵌后信号眼图的改善。 广东信息化眼图测试价目表眼图参数有很多,如眼高、眼宽、眼幅度、眼交叉比、“1”电平,“0”电平,消光比,Q因子,平均功率等。
DDR4眼图测试1-2是德科技ADS仿真软件的DDR4总线仿真器,提供了统计眼图分析的功能,能够在短时间内统计计算在极低误码率(1e-16)下的DQ眼图,根据规范判断模板是否违规。另外基于总线的仿真,也很易于仿真基于串扰因素下的眼图质量。基于示波器的DDR4信号实测,可以利用大家熟悉的InfiniiScan区域触发功能,很容易分离出“写”信号,再通过Gating功能对Burst写信号做时钟恢复和眼图重建,再进行EyeContour测量,并验证1e-16误码率下的眼图模板是否违规。如果是使用一致性测试软件,就不用手动操作,软件会自动跟踪和分离波形并实现眼图测试
(3)真正意义的眼图是一时钟为基准进行叠加的:眼图测量的根本目的是判断该数据信号相对于其时钟信号(可能是专门的时钟通道也可能是内嵌的时钟信息)的建立/保持时间窗口、采样时的信号幅度等参数满足标志要求,所以眼图测量一定要以其参考时钟为基准进行信号叠加才有意义。有时用数据信号自身的边沿触发进行自然叠加也能形成类似眼图的形状,但这不是真正意义上的眼图。
(4)低速信号眼图:很多速率不大太高总线也可以做眼图测量,但由于数据比特较宽,上升时间相对于数据比特宽度占的比例很小,所以一些低速数字信号的眼图可能比较方正或者比较规整,看起来不太像眼睛,但从物理含义上说这仍然是一种眼图。 一种眼图示波器系统及眼图测试方法?
(2)波形需要以时钟为基准进行叠加:眼图是对多个波形或比特的叠加,但这个叠加不是任意的,通常要以时钟为基准。对于很多并行总线来说,由于大部分都有专门的时钟传输通道,所以通常会以时钟通道为触发,对数据信号的波形进行叠加形成眼图,一般的示波器都具备这个功能。而对于很多高速的串行总线信号来说,由于时钟信号嵌入在数据流中,所以需要测量设备有相应的时钟恢复功能(可能是硬件的也可能是软件的)能够先从数据流中提取时钟,然后以这个时钟为基准对数据比特进行叠加才能形成眼图。因此,很多高速串行数字信号的眼图测试通常需要该示波器或测量设备有相应的时钟恢复功能。眼图测试系统基础知识?广东信息化眼图测试价目表
眼图分析测试详解克劳德高速数字信号测试实验室。广东信息化眼图测试价目表
新的眼图生成方法解决了触发抖动问题,处理UI多,因此速度也快。2.1.2.1.数据边沿的提取数据边沿的提取获取捕获数据的最大值为Max,最小值为Min,设置Threshold=0.5*(Max+Min),当采样点电压值穿过Threshold时,记录下时间为Edgetime_initial[i],这将是后面进行理想时钟恢复的依据。在进行数据边沿的提取时,需要注意的是,由于采样率有限制当码元速率较高时,单个码元对应的采样点个数较少会使得求出的Edgetime_initial值误差较大,这时候就需要在Threshold附近进行插值。数据边沿的提取与边沿触发的原理较为相似,对于Threshold附近噪声干扰的处理方法可以参照触发的实现方式。触发粘滞比较处理如下图所示,将比较器输出高低电平比较信号,经过运算处理为1个比较信号。粘滞比较器的总的规则是信号大于高电平比较为高,小于低电平比较为低,否则保持不变。
2.1.2.2.时钟恢复时钟恢复是眼图抖动生成的关键。下图为一个简单的时钟数据恢复CDR(ClockDataRecovery)电路示意图。时钟数据恢复电路主要完成两个工作,一个是时钟恢复,一个是数据重定时,也就是数据恢复。 广东信息化眼图测试价目表