帶有預(yù)加重和均衡的高速信號(hào)測(cè)量

一、高速信號(hào)調(diào)試面臨的挑戰(zhàn)

在速率達(dá)到Gbps高速設(shè)計(jì)中，最常見的問(wèn)題通常會(huì)是眼圖不好、抖動(dòng)過(guò)大等等。如圖1所示，接收端芯片管腳處眼圖很差，抖動(dòng)成分很復(fù)雜。對(duì)于這樣的問(wèn)題，如果我們使用力科示波器配有的獨(dú)特的抖動(dòng)分解功能對(duì)抖動(dòng)進(jìn)行分解分析可以清楚的看到主要的抖動(dòng)來(lái)自于330khz頻點(diǎn)和125MHZ的諧波（如250MHZ、560MHZ左右）的頻點(diǎn)，根據(jù)這些頻點(diǎn)，我們可以更快捷更容易的發(fā)現(xiàn)此系統(tǒng)的問(wèn)題主要可能是因?yàn)殡娫床糠趾?25MZH時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)得不夠完善，這樣我們就可以有針對(duì)性的去改善這些電路。

當(dāng)信號(hào)速率進(jìn)一步提升后，僅改善設(shè)計(jì)電路可能并不能夠完全改善信號(hào)眼圖，此時(shí)發(fā)送端芯片一般會(huì)具備預(yù)加重調(diào)節(jié)功能，但是需要設(shè)計(jì)工程師去調(diào)節(jié)預(yù)加重為最優(yōu)值以確保接收端信號(hào)眼圖最優(yōu)化。如圖2所示，未加預(yù)加重/去加重時(shí)候，發(fā)送端眼圖很好，但是接收端眼圖很差；增加預(yù)加重后，接收端眼圖得到有效的改善。由于芯片廠商一般會(huì)提供多種預(yù)加重的程度和幅度的調(diào)節(jié)，所以工程師們通常需要設(shè)法選擇最優(yōu)的，一般方法都是通過(guò)測(cè)試接收端的信號(hào)，每調(diào)節(jié)一次預(yù)加重，測(cè)試一次接收端信號(hào)眼圖，需要經(jīng)過(guò)很多次測(cè)試對(duì)比才能找到最優(yōu)值，通常效率會(huì)比較低。

當(dāng)信號(hào)速率更高時(shí)，通常達(dá)到5Gbps以上時(shí)，僅靠調(diào)試電路、調(diào)節(jié)發(fā)送端芯片預(yù)加重都難以改善接收端信號(hào)的眼圖，如圖3所示，發(fā)送端確實(shí)已經(jīng)增加了預(yù)加重，但是接收端眼圖仍舊閉合了，對(duì)于閉合的眼圖就無(wú)法對(duì)其進(jìn)行分析，而奇怪的是即使眼圖如此糟糕，但是系統(tǒng)卻仍舊工作良好，那么這是為什么呢——因?yàn)樾酒邮斩瞬捎昧?a class="contentlabel" href="http://www.ex-cimer.com/news/listbylabel/label/均衡">均衡技術(shù)，雖然在接收端管腳處測(cè)得的眼圖已經(jīng)趨于閉合，但是均衡后的眼圖通常會(huì)得到很好的改善。如圖3右側(cè)下方均衡后的眼圖已經(jīng)很好了，但是從圖中可看出均衡后的點(diǎn)是在芯片內(nèi)部，示波器可能不能夠直接測(cè)試到均衡后的信號(hào)，而我們真正需要分析的其實(shí)是均衡后的眼圖。那么大家應(yīng)該會(huì)問(wèn)，這樣的話示波器在接收端已經(jīng)測(cè)不到均衡后的信號(hào)，那么示波器還有什么用呢，在接收端芯片管腳處測(cè)試分析信號(hào)還有意義嗎？力科眼圖醫(yī)生EyedoctorII軟件可以為您解決這些問(wèn)題。

圖3 帶有預(yù)加重和均衡的高速信號(hào)測(cè)試