DDR测试信号完整性测试执行标准

ADC位数和小分辨率模数转换器(ADC)是确保示波器自身信号完整性的关键技术。ADC位数与示波器的分辨率成正比。理论上讲，10位ADC示波器的分辨率比8位ADC示波器高4倍。同理，12位ADC示波器相对于10位ADC示波器也是如此。图2以10位ADCInfiniiumS系列示波器为例，实际验证了上述结论。

多数示波器都是采用8位ADC,而S系列示波器采用的是40GSa/s10位ADC,分辨率提升了四倍。分辨率是指由示波器中的模数转换器(ADC)所决定的小量化电平。8位ADC可将模拟输入信号编码为28=256个电平，即量化电平或Q电平。ADC在示波器量程内工作，因此在电流和电压测量中，量化电平的步长与示波器的量程设置有关。如果垂直设置为100mV/格，则量程等于800mV(8格x100mV/格)，量级电平分辨率就是3.125mV(即，800mV除以256个量化电平）。 信号完整性噪声问题有关的四类噪声源；DDR测试信号完整性测试执行标准

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。DDR测试信号完整性测试执行标准常见的信号完整性测试问题；

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。

示波器的各个属性彼此配合，相互影响，我们必须从全局角度加以考量。许多示波器品牌所宣传的分辨率、本底噪声、抖动等技术指标都被冠以了"比较好"字眼。然而，滴水难成海，独木不成林。您必须清醒地认识到，要提供比较好的信号显示，绝不是凭单个比较好技术指标就能实现的。所以在选择示波器时，只有做到全盘兼顾才能做出正确的选择。只关注信号完整性的一个方面而忽视其他属性，就好比只见树木不见森林，很有可能会导致错误判断。 

请注意:两款示波器测得的上升时间标准偏差有所不同,尽管它们的带宽(4GHz)、采样率(20GSa/s)和其他设置都是相同的。在快速上升时间测试中,InfiniiumS系列测得的标准偏差是668fs(飞秒),而左边示波器测得的标准偏差为4ps(皮秒),偏差是S系列示波器的6倍。测量同一个信号的上升时间,所得的标准偏差越低,就表明示波器自身的信号完整性越出色,水平系统的性能也就越高。 克劳德实验室数字信号完整性测试进行抖动分析；

发射的信号具有比较快的边缘，但从屏幕上难以得到关于接收的信号的过多信息。虽然我们可以直接从屏幕上测量10-90或20-80的上升时间，但不清楚此信息有何作用，因为互连将边缘扭曲成了不是真正的高斯边缘。这个例子表明，我们可以采用同样的信息内容，但改变其显示方式，以便更快速、更轻松地进行解释。所示为测得的响应，与时域中所示相同，但转换到了频域。单击TDR响应屏幕右上角的S参数选项卡可访问此屏幕。在频域中，我们将TDR信号称为S11，将TDT信号称为S21。这是两个描述频域中散射波形的S参数。S11也称回波损耗，S21则为插入损耗。垂直刻度为S参数的幅度，单位为分贝。克劳德实验室提供信号完整性测试软件报告；DDR测试信号完整性测试执行标准

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；DDR测试信号完整性测试执行标准

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。 DDR测试信号完整性测试执行标准