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          多通道及多速率高速串行通訊系統(tǒng)的串擾測量技術

          作者: 時間:2012-09-01 來源:網(wǎng)絡 收藏

            當查看一個基本隨機數(shù)據(jù)模式的頻率響應時,頻譜將不僅僅在奇次諧波產(chǎn)生波峰。相反,能量將更多地分布到整個頻率區(qū)間。在這種情況下,將難以查看串擾的效應,因為頻譜能量底限可能比串擾能量要高。這樣,在串行數(shù)據(jù)發(fā)送器上測量串擾時,最有效的模式是 1010 類的周期性模式。整個模式看起來就像是方波,所以當不是在奇次諧波時能量底限比較低。

            串擾測量設備設置

            圖4 顯示了一個對高速串行傳輸器件進行串擾測量的設備設置例子,在這個例子中是一款賽普拉斯 CYV15G0404DXB 獨立通道串行器/解串器。每個通道的參考碼時鐘 (REFCLKx) 由不同的安捷倫 8133A 脈沖發(fā)生器提供。脈沖發(fā)生器的 RMS 抖動

          應當很低,因為其抖動直接與串行輸出的抖動相關。因此,減少參考時鐘的抖動使得在串行數(shù)據(jù)通路上查看串擾的效應更容易。安捷倫 8133A 的 RMS 抖動小于 5 ps(典型情況下是 1 ps)。在發(fā)送器端的測量是在串行輸出 OUTA+ 上進行的。其他通道可以以獨立數(shù)據(jù)速率進行操作。

            使用安捷倫 86100A 高寬帶示波器可進行時間域抖動測量。使用安捷倫 E4407B 頻譜分析儀進行頻率域測量。

            為測量最壞情況下串擾的量,所有通道都必須打開,并且發(fā)送的信號必須反饋到接收器,以使得串擾的量最大化。在查找串擾的起因時,可以一次打開一個通道然后觀察造成最大抖動增量的配置,或者觀察造成與侵入者通道頻率相關的最高能量峰值情況時的配置。

            結論

            采用時間域測量方法,可以更好地理解串擾是如何對系統(tǒng)性能產(chǎn)生影響。因為抖動是造成比特誤碼的原因,這個測量有助于判定系統(tǒng)的抖動預算。同樣地,數(shù)據(jù)模式可以是任何普通的數(shù)據(jù)模式(例如,PRBS 23),這樣就可以對實際系統(tǒng)進行分析。

            頻率域測量方法在判定串擾的起因時可以作為一個有用的工具。頻譜分析儀屏幕圖形則提供了一個探測非原始信號峰值的簡便方法。這些峰值的頻率可用于判定哪個侵入者信號對系統(tǒng)的影響最大,并判定串擾發(fā)生在哪里(PLL、信號蹤跡、I/O 緩沖區(qū)等)。


            附文:高級串擾測量章節(jié):侵入者頻率掃描

            本章節(jié)將證明,當侵入者邊緣速率增加時串擾效應會隨之增加。如串擾章節(jié)所描述,當操作頻率增加時發(fā)送器件通常會增加其邊緣速率。因此,串擾的效應會隨著操作頻率的增加而增加。

          圖a無侵入者時被干擾者通道的頻譜圖
            測試設備配置與初始串擾測量配置相同,只不過是頻譜分析儀用于測量串行輸出。對于所有的測試,被干擾者通道的碼時鐘都以固定的頻率150MHz 進行操作。相反,侵入者通道則在器件所支持的頻率范圍(19.5MHz ~ 150MHz)內進行掃描擺動。頻譜分析儀有一個保留最大值的功能,可以保留每個頻率點的最高記錄能量。所有通道都以“1010101010”模式進行傳輸。

          圖b侵入者通道從195Mbps到1500Mbps掃描擺動時的被干擾者通道
            圖a顯示了在沒有侵入者的情況下被干擾者通道的頻譜圖。串行數(shù)據(jù)的基準頻率是750MHz。圖b顯示了侵入者通道的碼時鐘在全操作頻率范圍內進行掃描擺動時,被干擾者通道的頻譜圖??梢栽诘皖l范圍(150MHz)看到串擾的效應,盡管這些值小于基準頻率的1/100th,仍然可以清楚地看到頻率從20MHz~ 150MHz時振幅的增加。


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