AWG在高速串行信號(hào)接收性能測(cè)試中的應(yīng)用（一）
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現(xiàn)在在各個(gè)高速串行的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試?yán)锩?，泰克無一例外都是推薦AWG（任意波形發(fā)生器）作為信號(hào)源的，很多客戶看了AWG的性能指標(biāo)后都覺得很意外，AWG的性能指標(biāo)并不是很高，比如說抖動(dòng)，輸出信號(hào)的速率等等，為什么會(huì)使用其作為高速信號(hào)源呢？其實(shí)AWG是一臺(tái)性能滿足但功能極其強(qiáng)大的信號(hào)源，顧名思義，任意波形發(fā)生器，它可以模擬自然界的任何信號(hào)，弱至喃喃細(xì)語，風(fēng)吹草動(dòng)，強(qiáng)至颶風(fēng)地震，山崩地裂。各種自然環(huán)境變化中產(chǎn)生的規(guī)則或者不規(guī)則的信號(hào)都能通過它來模擬，如果你知道規(guī)則的話，可以用數(shù)學(xué)函數(shù)的公示表達(dá)來生成，如果你不知道規(guī)則，你可以用示波器捕獲信號(hào)然后通過AWG來生成。我們成都有位AWG的專家田公子就曾經(jīng)用AWG生成自己的名字顯示在示波器上，我也聽說過某個(gè)高等佛學(xué)院用AWG產(chǎn)生出一個(gè)蓮花寶座顯示在大堂的屏幕上。聽起來好像神乎其神！
很多客戶都將AWG和其他公司的BERT的性能進(jìn)行比較，我現(xiàn)在也根據(jù)他們的工作原理，性能指標(biāo)和應(yīng)用特性進(jìn)行一些分析比較，僅供大家參考。
一工作原理：
AWG稱為任意波形發(fā)生器，采用直接數(shù)字合成的方式產(chǎn)生信號(hào)，既可以合成數(shù)字信號(hào)，又可以合成模擬信號(hào)和帶調(diào)制的射頻信號(hào)，任意形狀的波形只要在采樣率和帶寬允許的情況下都可以下載到儀器中，進(jìn)行數(shù)字合成后再輸出，波形定義的方法可以采用公式編輯，泰克軟件編輯，甚至手動(dòng)描繪的方式。其能夠?qū)⒃肼?，抖?dòng)，衰減，預(yù)加重，畸變等等波形特性都在合成過程中一次性的注入波形中，而且能夠?qū)⒉煌盘?hào)特性的波形依次無縫輸出，中間沒有任何的時(shí)間間隔。
Bert是純粹的數(shù)字信號(hào)源，只能產(chǎn)生數(shù)字信號(hào)，其是通過改變參考時(shí)鐘的特性，來改變輸出信號(hào)的頻率和抖動(dòng)，對(duì)于抖動(dòng)注入的特性，只能支持簡(jiǎn)單的正弦PJ（周期抖動(dòng)）,ISI（碼間干擾）等，無法支持復(fù)雜的抖動(dòng)類型，類如三角波抖動(dòng)，不規(guī)則抖動(dòng)，也不能支持預(yù)加重，特定的波形畸變，如果需要支持特別的抖動(dòng)和信號(hào)畸變，都必須通過外部的設(shè)備或者器件通過硬件合成來實(shí)現(xiàn)。
二主要性能指標(biāo):
| 上升時(shí)間 | 最高輸出帶寬 | Tj | Rj | 最高輸出信號(hào)速率 | |
| AWG7122B | 75ps | 9.6GHz | 30ps(10^12) | 0.9ps | 10Gbps |
| E4***A-037 | 75ps | 未定義 | 30ps | 未定義 | 3.4Gbps |
| E4***A-007 | 20ps | 未定義 | 9ps | 7Gbps | |
| N4***B-C07 | 20ps | 未定義 | 9ps | 7Gbps | |
| N4***B-C13 | 20ps | 未定義 | 9ps | 12.5Gbps |
在BERT的抖動(dòng)規(guī)格定義中，僅僅定義了PK-PK的抖動(dòng)，而未定義基于的比特?cái)?shù)量，所以不是非?？陀^的參數(shù)，隨著樣本數(shù)量的增加，抖動(dòng)會(huì)加大，泰克是明確定義了基于10^12的樣本數(shù)量下的總體抖動(dòng)值。AWG7122B的worst case的抖動(dòng)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)能滿足當(dāng)前所有的高速串行標(biāo)準(zhǔn)的要求，請(qǐng)參考下面常用的串行標(biāo)準(zhǔn)所要求注入的最小抖動(dòng)值。(下面所有指標(biāo)均從相關(guān)規(guī)范可以查到)
| USB 3.05Gbps | 65ps | SATA 6Gbps | 82.67ps |
| HDMI 3.4Gbps | 101ps | Displayport 2.7Gbps | 179ps |
三：傳統(tǒng)的數(shù)字信號(hào)源如何對(duì)串行信號(hào)的特性進(jìn)行模擬。
1.一般的數(shù)字信號(hào)源能夠?qū)Ρ容^單一的規(guī)律性變化的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行模擬，如信號(hào)中含有隨機(jī)噪聲，或者信號(hào)的抖動(dòng)以單一的正弦規(guī)律或者三角波規(guī)律變化的情況。可以用下圖方法在信號(hào)中使用多個(gè)儀器混合注入不同特性的抖動(dòng)和噪聲實(shí)現(xiàn)。
使用數(shù)字信號(hào)源對(duì)規(guī)律變化的串行信號(hào)進(jìn)行模擬的方法
評(píng)論