辽宁信号完整性测试系列

    当今的电子设计工程师可以分成两种，一种是已经遇到了信号完整性问题，一种是将要遇到信号完整性问题。对于未来的电子设备，频率越来越高，射频元器件越来越小，越来越集中化、模块化。因此电磁信号未来也会变得越来越密集，所以提前学习信号完整性和电源完整性相关的知识可能对于我们对于电路的设计更有益处吧。对信号完整性和电源完整性分析中常常分为五类问题：1、单信号线网的三种退化（反射、电抗，损耗）反射：一般都是由于阻抗不连续引起的，即没有阻抗匹配。反射系数=ZL-ZO/(ZL+ZO)，其中ZO叫做特性阻抗，一般情况下中都为50Ω。为啥是50Ω，75Ω的的传输损耗小，33Ω的信道容量大，所以选择了他们的中间数50Ω。下图为点对电拓扑结构四种常用端接。 常见的信号完整性测试常用的三种测试；辽宁信号完整性测试系列

一般讨论的信号完整性基本上以研究数字电路为基础，研究数字电路的模拟特性。主要包含两个方面：信号的幅度(电压)和信号时序。

与信号完整性噪声问题有关的四类噪声源：1、单一网络的信号质量2、多网络间的串扰3、电源与地分配中的轨道塌陷4、来自整个系统的电磁干扰和辐射

当电路中信号能以要求的时序、持续时间和电压幅度到达接收芯片管脚时，该电路就有很好的信号完整性。当信号不能正常响应或者信号质量不能使系统长期稳定工作时，就出现了信号完整性问题。信号完整性主要表现在延迟、反射、串扰、时序、振荡等几个方面。一般认为，当系统工作在50MHz时，就会产生信号完整性问题，而随着系统和器件频率的不断攀升，信号完整性的问题也就愈发突出。元器件和PCB板的参数、元器件在PCB板上的布局、高速信号的布线等这些问题都会引起信号完整性问题，导致系统工作不稳定，甚至完全不能正常工作。 设备信号完整性测试代理品牌一种是已经遇到了信号完整性问题，一种是将要遇到信号完整性问题。

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。

示波器的各个属性彼此配合，相互影响，我们必须从全局角度加以考量。许多示波器品牌所宣传的分辨率、本底噪声、抖动等技术指标都被冠以了"比较好"字眼。然而，滴水难成海，独木不成林。您必须清醒地认识到，要提供比较好的信号显示，绝不是凭单个比较好技术指标就能实现的。所以在选择示波器时，只有做到全盘兼顾才能做出正确的选择。只关注信号完整性的一个方面而忽视其他属性，就好比只见树木不见森林，很有可能会导致错误判断。 

请注意:两款示波器测得的上升时间标准偏差有所不同,尽管它们的带宽(4GHz)、采样率(20GSa/s)和其他设置都是相同的。在快速上升时间测试中,InfiniiumS系列测得的标准偏差是668fs(飞秒),而左边示波器测得的标准偏差为4ps(皮秒),偏差是S系列示波器的6倍。测量同一个信号的上升时间,所得的标准偏差越低,就表明示波器自身的信号完整性越出色,水平系统的性能也就越高。 克劳德实验室提供信号完整性测试解决方案；

每个示波器都有自己独特的频率响应。频率响应是否平坦对于信号完整性至关重要。砖墙式频响示波器的带外噪声比较低,而高斯频响的边沿振铃比较低。图中显示了8GHz带宽示波器InfiniiumDSOS804A的幅度响应。垂直标度已放大到1db/格,8GHz带宽内的频响幅度变化十分轻微。

两款示波器测试的是同一个信号,它们的额定带宽、采样率及其他设置均相同。右图中的波形精确地再现了被测信号的各个频谱分量,但左图中的波形却没有。为什么有这种区别?这是因为,右图中的示波器采用了校正滤波器,幅度和相位响应是平坦的,而左图中的示波器则不然。 克劳德实验室提供信号完整性测试软件报告；校准信号完整性测试价目表

克劳德实验室数字信号完整性测试进行分析；辽宁信号完整性测试系列

信号校准服务默认情况下，当矢量网络分析仪（VNA）开启时，其参考平面位于前面板。将电缆连接到被测设备时，校准参考必须使用短路-开路-负载-直通法（SOLT）、直通反射线或直通反射匹配参考结构。SOLT是常见的方法。电缆可以直接连接到DUT或夹具。夹具安装在电缆和DUT之间，有助于兼容不同类型的连接器，例如HDMI、显示端口、串行ATA和PCIExpress。在本示例中，校准参考面包括电缆，而去嵌入参考面包括夹具。将校准误差校正和去嵌入相结合时，必须包括通道中与DUT的所有互连。连接DUT后，您就可以进行测量，并执行测量后（去嵌入）误差校正。辽宁信号完整性测试系列