江西信号完整性测试检修

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。 信号完整性测试总结及常见问题；江西信号完整性测试检修

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。 江西信号完整性测试检修克劳德信号完整性测试设备；

我们现在对比一下两款示波器。小信号具有一定的幅度，当示波器垂直设置设为16mV全屏时，它会占据几乎全屏的空间。Infiniium9000系列示波器等传统示波器硬件支持的小刻度是7mV/格,低于该设置的垂直刻度,是用软件放大实现的,7mV/格的设置意味着量程是56mV(7mV/格x8格),该示波器采用了8位ADC,量化电平数是256,因此其小分辨率为218uV。InfiniiumS系列示波器采用了10位ADC,硬件支持的小垂直刻度是2mV/格,并且该设置支持满带宽。2mV/格设置对应的量程为16mV(2mV/格x8格),因此分辨率为16mV/1024,即为15.6uV—是传统的8位示波器的14倍

即便是同品牌同带宽的示波器产品,信号完整性水平也各有高低。这里是两款4GHz带宽示波器测试同一个信号的眼图。两款示波器的带宽、垂直/水平设置完全相同。您可以看到,右图InfiniiumS系列示波器更真实地再现了信号的眼图,眼图高度比左图DSO9404A高200mV。优异的信号完整性能够更精确地再现被测信号的参数值和形状。信号完整性的构成要素十分复杂，本应用指南将为您庖丁解牛，逐一分解，文中提到的原理适用于所有示波器。针对某些构成要素，我们会以InfiniiumS系列500MHz至8GHz带宽的示波器为例，克劳德实验室提供完整信号完整性测试解决方案；

确定信号衰减的根本原因描述给定设备的频率特性时，工程师可以使用S参数作为标准。互连的S参数（无论是在时域还是在频域中进行测量）了互连的特征模型。该参数涵盖了信号从进入一个端口到离开另一个端口时的所有特性信息。为了确定信号衰减的根本原因，重要的是先要确定您对S参数的期望值。将期望值与测量值进行比较，有助于识别导致信号完整性衰减的通道区域。接下来，您需要更深入地研究被测设备和设备之间的连接，以便确定根本原因。对于差分通道，可以使用混合模式S参数进行分析。常见的S参数是与电磁干扰有关的差分回波损耗（SDD11）、差分插入损耗（SDD21）和差分至共模转换（SCD21）。在分析传输质量时，还需要重点考虑反射因素。每当出现瞬时阻抗变化时，信号就会被反射。反射会使返回的原始信号出现延迟（如下图2所示），并与原始信号结合而产生相消干扰。克劳德高速数字信号的测试,主要目的是对其进行信号完整性分析；江西信号完整性测试检修

克劳德高速数字信号测试实验室信号完整性使用示波器进行波形测试；江西信号完整性测试检修

校正滤波器有些示波器的频率响应完全是由其模拟前端滤波器决定的；另一些示波器的频响则是由模拟前端和实时校正滤波器共同决定。实时校正滤波器通常是用硬件DSP实现的，并且会针对不同示波器家族略有调整，目的是保证幅度和相位响应是平坦的。由于不存在完美的模拟前端滤波器，所以将实时校正滤波器与模拟前端滤波器的组合使用，示波器的幅度和频率相位响应更加平坦。在业内，较高质量的示波器一定会使用校正滤波器配合模拟前端滤波器，以保证频响的平坦度。频率响应的形状通常借助其滚降特征来体现。砖墙式频响受青睐，这是因为该频响对带外噪声抑制力强。需要注意一种极端情况，即被测信号的边沿速度很快，超过了示波器带宽的测量能力时，砖墙式频响测得的波形有可能伴有轻微的欠冲和过冲现象。使用高斯频响的示波器来测量，显示的振铃会小很多，但缺点是带外噪声较大。江西信号完整性测试检修