信号完整性分析系列-第1部分:端口TDR/TDT如前文-单端口TDR所述,TDR生成与互连交互的激励源。我们能通过一个端口测量互连上一个连接的响应。这限制了我们只关注反射回源头的信号。通过这类测量,我们能获得阻抗曲线和互连属性信息,并能提取具有离散不连续的均匀传输线的参数值。在TDR上添加第二个端口后,我们就能极大地扩展测量类型以及能提取的互连信息。额外的端口可用来执行三种重要的新测量:发射的信号、耦合噪声和差分对的差分信号或共模信号响应。采用这些技术实现的重要应用及其实例,都在本章中进行了描述。信号完整性问题应循序的11个基本原则?自动化信号完整性测试销售

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。自动化信号完整性测试销售克劳德信号完整性测试设备;

改变两条有插入损耗波谷影响的传输线之间的间距。虚拟实验之一是改变线间距。当迹线靠近或远离时,一条线的插入损耗上的谐振吸收波谷会出现什么情况?图35所示为简单的两条耦合线模型中一条线上模拟的插入损耗,间距分别为50、75、100、125和150密耳。红色圆圈为单端迹线测得的插入损耗。每条线表示不同间距下插入损耗的模拟响应。频率谐振比较低的迹线间距为50密耳,之后是75密耳,排后是150密耳。随着间距增加,谐振频率也增加,这差不多与直觉相反。大多数谐振效应的频率会随着尺寸增加而降低。然而,在这个效应中,谐振频率却随着尺寸和间距的增加而增加。要不是前文中我们已经确认模拟数据和实测数据之间非常一致,我们可能会对模拟结果产生怀疑。波谷显然不是谐振效应,其起源非常微妙,但与远端串扰密切相关。在频域中,当正弦波进入排前条线的前端时,它会与第二条线耦合。在传播中,所有的能量会在一个频率点从排前条线耦合到相邻线,导致排前条线上没有任何能量,因此出现一个波谷。
2.5 识别导致过多损耗的设计特征由于测得的 TDR/TDT 数据能直接从 TDR 仪器快速、轻松地导入建模工具,从而帮助我们找出意外或异常行为的根本原因,因此调试时间有时能从几天缩短到几分钟。图 33 所示为三种结构测得的 TDT 响应。顶端的水平线是从参考直通测得的插入损耗,可以看到当互连基本上为透明时,响应非常平。这种测量直接反映了仪器的能力。
均匀线(被测件1)和作为差分对一部分的均匀线(被测件2)上测得的插入损耗。从上往下的第二条线就是前文中所见的8英寸单端微带线的插入损耗。第三条线是另一条九英寸长均匀微带传输线测得的插入损耗。然而,该传输线的插入损耗上有一个约6GHz的波谷。这个波谷极大地限制了互连的可用带宽。排前条传输线的-10分贝带宽约为12GHz,而第二条线的-10分贝带宽约为4GHz。这表示可用带宽降低了三分之二。如需优化互连设计,首先要着手的是了解这个波谷从何而来。是什么原因导致了这个波谷? 克劳德实验室数字信号完整性测试进行分析;

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。 克劳德高速数字信号测试实验室信号完整性的测试方法、系统、装置及设备与流程;自动化信号完整性测试销售
信号完整性分析方法信号完整性分析概述。自动化信号完整性测试销售
2.2TDR/TDT介绍当第二个端口与同一传输线的远端相连并且是接收机时,我们称其为时域传输,或TDT。图7所示为这种结构的示意图。组合测量互连的TDR响应和TDT响应能对互连的阻抗曲线、信号的速度、信号的衰减、介电常数、叠层材料的损耗因数和互连的带宽进行精确表征。TDR/TDT测量结构图。TDR可设置用于TDR/TDT操作,其步骤是选择TDR设置,选择单端激励模式,选择更改被测件类型,然后选择一个2-端口被测件。您可以将任何可用的通道指定给端口2或点击自动连接,自动化信号完整性测试销售