您好,欢迎访问

商机详情 -

智能化多端口矩阵测试信号完整性测试调试

来源: 发布时间:2026年07月28日

ADC、示波器前端架构及使用的探头决定了示波器硬件能够支持将垂直量程设置降到多低。所有示波器的垂直刻度设置都有一个极限点,超过这个点,硬件不再起作用,这时,即使用户继续使用旋钮将垂直刻度设置变得更低,也不会改进分辨率,因为这时用的是软件放大功能。示波器厂商通常将这个点作为转折点,在此之后,即使将示波器的垂直刻度设置得更小,也只能在显示效果上放大信号,但无法像用户期待的那样提高分辨率,因为这时示波器是用软件放波形。传统示波器在垂直量程设置降至10mV/格以下,就会启用软件放大功能。另外,部分厂商的示波器会在较小的垂直刻度设置(通常是10mV/格以下)时,自动将示波器带宽限制为远低于标称带宽的一个值。因为这些示波器的前端噪声过于明显,几乎不可能在全带宽上查看小信号。信号完整性测量和数据后期处理;智能化多端口矩阵测试信号完整性测试调试

智能化多端口矩阵测试信号完整性测试调试,信号完整性测试

2.3 测量插入损耗和回波损耗在简单的应用中,TDR 的端口与单端传输线的末端相连。端口 1 是我们所熟悉的 TDR 响应,而通道 2 是发射的信号。如图 29 所示,在一条均匀的 8 英寸微带传输线的 TDR 响应中,线末端的阻抗为 50 欧姆。这个阻抗来自与被测件末端相连的电缆,终连接到 TDR 第二通道内的源端。

8英寸长微带传输线在20毫伏/格和500皮秒/格刻度下的TDR/TDT响应。此应用的时基为500皮秒/格,垂直刻度为20毫伏/格。游标用于提取47.4欧姆的线阻抗。注意绿线,即通过互连发送的信号,在100毫伏/格的刻度上,它显示出信号进入线的前端、正好在中途出来、反射离开后端,然后在源端接收。TDR信号着眼于信号在互连上的往返时间,然后再回到前端,而TDT信号则着眼于通过互连的单程。在时域显示中,我们可以看到在线两端加载SMA的阻抗不连续,并且能看到它不是完全均匀的传输线。以20毫伏/格的刻度或10%/格的反射系数来看,阻抗变化约为1欧姆。 智能化多端口矩阵测试信号完整性测试调试克劳德实验室数字信号完整性测试技巧;

智能化多端口矩阵测试信号完整性测试调试,信号完整性测试

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。

频率响应每个示波器型号都有自己的频率响应曲线,它是用来衡量示波器在额定带宽内采集信号准确性的重要参数。精确采集波形必须满足三个条件。示波器的频响曲线必须平坦。示波器的相位响应曲线必须平坦。被测信号的关键频谱成分必须在示波器的带宽范围内。上述三个条件缺一不可,否则会导致示波器无法精确采集和再现波形。偏离上述要求越大就意味着测量误差会越大。任何被测信号都可看成是多次谐波的叠加,每个谐波对应一个频率,示波器的使用者当然希望示波器能够准确测量每个谐波成份的幅度。理想情况下,示波器在其带宽范围内应该有平坦的幅度响应,并且针对每个频点上的信号时延(相位)都相等。频率响应平坦,意味着信号在通过示波器内部通道时会产生相同的时延,相同的幅度放大或缩小;如果相位响应不平坦,示波器显示的波形将会是失真的。克劳德实验室数字信号完整性测试进行抖动分析;

智能化多端口矩阵测试信号完整性测试调试,信号完整性测试

我们现在看一个具体示例:图3中,两款示波器都已设置为800mV全屏显示。8位ADC示波器的分辨率是3.125mV,即,800mV除以28(256个量化电平)。10位ADC示波器的分辨率是0.781mV,即,800mV除以210(1024个量化电平)。计算出来的分辨率又被称作小量化电平,在正常采集模式下,是示波器能识别的信号小变化范围。示波器通常支持高分辨率采集模式,在该模式下,要得到正确的信号,示波器的模拟前端要能够防混叠,且采样率远大于实际需要的采样率。也有的厂家采用过采样技术配合DSP滤波器来提高示波器的垂直分辨率,然后给出一个指标,说高分辨率模式下,其位数是多少。以InfiniiumS系列示波器为例,其ADC固有分辨率是10位,高分辨率模式下是12位。高分辨率模式要求ADC实际支持的采样率远高于被测信号测量所需的硬件带宽。提升分辨率,可以选择更高位数的ADC,同时示波器的垂直刻度选择范围要更宽。单根传输线的信号完整性问题?数字信号信号完整性测试哪里买

常见的信号完整性测试常用的三种测试;智能化多端口矩阵测试信号完整性测试调试

示波器噪声要想查看低电流和电压值或是大信号的细微变化,您应当选择具备低噪声性能(高动态范围)的示波器。注:您无法查看低于示波器本底噪声的信号细节。如果示波器本底噪声电平高于ADC的小量化电平,那么ADC的实际位数就达不到其标称位数应达到的理想性能。示波器的噪声来源包括其前端、模数转换器、探头、电缆等,对于示波器的总体噪声而言,模数转换器本身的量化误差的贡献通常较小,前端带来的噪声通常贡献较多数示波器厂商会在示波器出厂之前对其进行噪声测量,并将测量结果列入到产品技术资料中。如果您没有找到相应信息,您可以向厂商索要或是自行测试。示波器本底噪声测量非常简单,只需花上几分钟即可完成。首先,断开示波器前面板上的所有输入连接,设置示波器为50Ω输入路径。您也可以选择1MΩ路径。其次,设置存储器深度,比如1M点,把采样率设为高值,以得到示波器全带宽。,您也可以打开示波器的无限余辉显示,以查看测得波形的粗细。波形越粗,示波器的本底噪声越大。智能化多端口矩阵测试信号完整性测试调试