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。 单根传输线的信号完整性问题?校准信号完整性测试故障

转换成频域的TDR/TDT响应:回波损耗/插入损耗。蓝线是参考直通的插入损耗。当然,如果有一个完美直通的话,每个频率分量将无衰减传播,接收的信号幅度与入射信号的幅度相同。插入损耗的幅度始终为1,用分贝表示的话,就是0分贝。这个损耗在整个20GHz的频率范围内都是平坦的。黄线始于低频率下的约-30分贝,是同一传输线的回波损耗,即频域中的S11。绿线是此传输线的插入损耗,或S21。这个屏幕只显示了S参数的幅度,相位信息是有的,但没有显示的必要。回波损耗始于相对较低的值,接近-30分贝,然后向上爬升到达-10分贝范围,约超过12GHz。这个值是对此传输线的阻抗失配和两端的50欧姆连接的衡量。插入损耗具有直接有用的信息。在高速串行链路中,发射机和接收机共同工作,以发射并接收高比特率信号。在简单的CMOS驱动器中,一个显示误码率之前可能可以接受-3分贝的插入损耗。对于简单的SerDes芯片而言,可以接受-10分贝的插入损耗,而对于先进的高级SerDes芯片而言,则可以接受-20分贝。如果我们知道特定的SerDes技术可接受的插入损耗,那就可以直接从屏幕上测量互连能提供的比较大比特率。校准信号完整性测试故障信号完整性测试现场方法测试找克劳德高速数字信号测试实验室.

1、什么是信号完整性“0”、“1”码是通过电压或电流波形来传递的,尽管信息是数字的,但承载这些信息的电压或者电流波形确实模拟的,噪声、损耗、供电的不稳定等多种因素都会使电压或者电流发生畸变,如果畸变严重到一定程度,接收器就可能错误判断发送器输出的“0”、“1}码,这就是信号完整性问题。广义上讲,信号完整性(SignalIntegrity,SI)包括由于互连、电源、器件等引起的所有信号质量及延时等问题。
2、SI问题的根源:频率提高、上升时间减小、摆幅降低、互连通道不理想、供电环境恶劣、通道之间延时不一致等都可能导致信号完整性问题;但其根源主要是信号上升时间减小。注:上升时间越小,信号包含的高频成分就越多,高频分量和通道间相互作用就可能使信号产生严重的畸变。
8英寸长均匀微带线的ADS建模,所示简单模型的带宽为~12GHz。所示为描述传输线的较好简单模型,是基板上的一条单一迹线,长度为8英寸,电介质厚度为60密耳,线宽为125密耳。这些参数都是直接从物理互连上测得的。较好初我们不知道叠层的总体介电常数和体积耗散因数。我们有测得的插入损耗。所示为测得的互连插入损耗,用红圈标出。这与前文中在TDR屏幕上显示的数据完全一样。分析中也采用相位响应,但不在此显示。在这个简单的模型中有两个未知参数,即介电常数和耗散因数,我们使用ADS内置的优化器在所有参数空间内搜索这两个参数的比较好拟合值,以匹配测得的插入损耗响应与模拟的插入损耗响应。中的蓝线是使用4.43的介电常数值和0.025的耗散因数值模拟的插入损耗的较好终值。我们可以看到,测得的插入损耗和模拟的插入损耗一致性非常高,达到约12GHz。这是该模型的带宽。相位的一致性更高,但不在此图中显示。通过建立简单的模型并将参数值拟合到模型中,以及利用ADS内置的二维边界元场解算器和优化工具,我们能够从TDR/TDT测量值中提取叠层材料特性的准确值。我们还能证明,此互连实际上很合理。传输线没有异常,没有不明原因的特性,至少在12GHz以下不会出现任何意外情况。硬件测试技术及信号完整性分析;

信号完整性是对于电子信号质量的一系列度量标准。在数字电路中,一串二进制的信号流是通过电压(或电流)的波形来表示。然而,自然界的信号实际上都是模拟的,而非数字的,所有的信号都受噪音、扭曲和损失影响。在短距离、低比特率的情况里,一个简单的导体可以忠实地传输信号。而长距离、高比特率的信号如果通过几种不同的导体,多种效应可以降低信号的可信度,这样系统或设备不能正常工作。信号完整性工程是分析和缓解上述负面效应的一项任务,在所有水平的电子封装和组装,例如集成电路的内部连接、集成电路封装、印制电路板等工艺过程中,都是一项十分重要的活动。信号完整性考虑的问题主要有振铃(ringing)、串扰(crosstalk)、接地反弹、扭曲(skew)、信号损失和电源供应中的噪音。 克劳德高速信号完整性测试资料主要点;浙江信号完整性测试调试
信号完整性分析方法信号完整性分析概述。校准信号完整性测试故障
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。校准信号完整性测试故障
一致性达到了惊人的约8GHz。这表明,没有出现任何异常情况。没有出现任何超出两条耦合有损线正常行为的情况。在此例中,未被驱动的第二条线端接了50欧姆电阻,而模型的设置也与之匹配。我们看到,当一条单线用在一对线当中时,插入损耗上会出现反常的波谷,而当这条单线被隔离时,波谷并不会出现。通过场解算器我们证实了这一点,是相邻线的接近在某种程度上导致了波谷的产生。引起这种灾难性的行为效果并不反常,只是很微妙。我们可能花上几个星期的时间在新的板子上陆续测试一个个效果,试图找出影响此行为的原因。例如,我们可以改变耦合长度、线宽、间距、电介质厚度,甚至是介电常数和耗散因数,来探寻是什么影响了谐振频率。我们也可...