Eye Doctor II

Da Signalgeschwindigkeiten und Datenraten auf 5 Gb/s und mehr gestiegen sind, während die Ausbreitungsmedien unverändert geblieben sind, mussten sich Ingenieure neuen Herausforderungen in Bezug auf die Signalintegrität stellen. Diese höheren Signalgeschwindigkeiten führen zu einer erhöhten Dämpfung in den interessierenden Frequenzen. Diese Effekte waren klein genug, um sie bei niedrigeren Bitraten zu ignorieren, aber wenn die Anstiegszeiten schneller werden und die seriellen Datenraten zunehmen, müssen diese Effekte berücksichtigt werden, um ein inakzeptables Eindringen in den Entwurfsspielraum oder vollständig unbrauchbare Messergebnisse zu vermeiden. Wenn die Datenraten steigen, nehmen Verluste aufgrund der seriellen Datenkanäle und Vorrichtungen mit hoher Frequenz zu, was zu Augenschließungen führt. Um Jitter im seriellen Datensignal wirklich zu verstehen, müssen diese Effekte entfernt werden. Konstrukteure brauchen ganz klar neue Werkzeuge, um die Auswirkungen von Testhalterungen und -kabeln zu beseitigen, die Auswirkungen von seriellen Datenkanälen und -halterungen zu modellieren und die Entzerrung des Empfängers zu simulieren. Diese Fähigkeiten verbessern die Fähigkeit, nützliche Messungen in Hochgeschwindigkeitsschaltungen durchzuführen, erheblich. Darüber hinaus erfordern neuere serielle Datenstandards solche Tools, um Konformitätsmessungen durchzuführen. Zum Beispiel erfordert PCI Express 3.0 die Verwendung von Fixture De-Embedding, um die Konformitätsmessung zurück zu den Pins des Senders zu führen; SuperSpeed ​​USB erfordert die Verwendung einer kontinuierlichen linearen Entzerrung in der Oszilloskopsoftware, SATA 6 Gb/s und 6 Gb/s SAS erfordern die Emulation der Transmitter Compliance Transfer Function (TCTF), um den ungünstigsten zulässigen Kanal für die Debugging-Compliance zu simulieren Fehler.

Bei der Durchführung serieller Datenmessungen auf der physikalischen Schicht besteht das Hauptziel darin, die Robustheit der seriellen Datenverbindung richtig zu charakterisieren. Messungen können entweder am Sender oder am Empfänger durchgeführt werden, wie unten gezeigt.

Cable De-Embedding ist eine Standardfunktion bei allen SDA Zi-Oszilloskopen und ist im Lieferumfang enthalten Eye Doctor II. Kabel-De-Embedding gibt dem Benutzer die Möglichkeit, den Effekt von Kabeln schnell und einfach zu entfernen, indem er eine Dämpfungstabelle oder Dämpfungskonstanten eingibt, die normalerweise vom Kabelhersteller bereitgestellt werden.

Serielle Datenkanäle haben einen erheblichen Einfluss auf den Hochfrequenzinhalt des seriellen Datensignals. Daher verwenden Senderkonstrukteure manchmal die Verwendung von Betonung, um diese Effekte vorab zu kompensieren. Eye Doctor II kann De-Emphasis oder Pre-Emphasis aus einem am Senderausgang gemessenen Signal entfernen. Dies ist nützlich, wenn versucht wird, den Jitter an einem solchen Signal zu messen, um den durch die Deemphasis eingeführten DDj zu entfernen. Zusätzlich, Eye Doctor II kann De-Emphasis oder Pre-Emphasis hinzufügen, um den Betrag zu identifizieren, der notwendig ist, um bestimmte serielle Datenkanäle zu kompensieren.

In vielen typischen Hochfrequenz-Messsituationen möchten Ingenieure eine möglichst direkte Verbindung zu ihrem Signal herstellen und die Verwendung von Tastköpfen vermeiden. Aber auch hochwertige Prüfadapter, Kanäle und Kabel haben einen negativen Einfluss auf die Signalqualität, der mit höherer Signalfrequenz zunimmt. Während diese Effekte bei niedrigeren Frequenzen vernachlässigt werden können, sollten sie immer berücksichtigt werden, wenn die Bitraten über 5 Gb/s steigen. Wenn die Testvorrichtung, der Kanal oder das Kabel in Bezug auf S-Parameter mit Vektornetzwerkanalysatoren (VNAs) oder Zeitbereichsreflektometer/Zeitbereichsübertragung (TDR/TDT) elektrisch quantifiziert werden können, können die elektrischen Auswirkungen davon entfernt werden aus dem Messergebnis. Das Ergebnis ist eine Messung, die durch den Testaufbau unverändert bleibt, und die Möglichkeit, diese echte Messung mit zusätzlichen integrierten Oszilloskop-Tools, wie Parametern, mathematischen Funktionen, Jitter-Tracks, Histogrammen, weiter zu messen, mathematisch anzuwenden oder nachzubearbeiten. Augendiagramme usw.

Am häufigsten führt ein Konstrukteur seine serielle Datenmessung am Ausgang des Messumformers durch. Der Ingenieur kann jedoch auch daran interessiert sein, seine Messung auf die andere Seite eines bestimmten seriellen Datenkanals zu beziehen. Um dies zu erreichen, könnten sie entweder einen physikalischen Kanal verwenden und ihre Messung nach dem Kanal durchführen oder sie können die Kanalemulation verwenden, um zu sehen, wie ihr serielles Datensignal aussehen würde, wenn es durch den Kanal übertragen worden wäre. Beispielsweise erfordert SuperSpeed ​​USB Konformitätstests über 3 verschiedene Kanäle. Die Fähigkeit, jeden dieser 3 Kanäle zu emulieren, wird für den Ingenieur sehr nützlich sein.

Schließlich enthält der serielle Datenempfänger häufig eine Entzerrung, um Verluste zu kompensieren, die mit dem seriellen Datenkanal verbunden sind. Verluste aus dem Kanal können dazu führen, dass das Auge am Eingang des Empfängers vollständig geschlossen wird. Auch wenn ein Empfänger, der eine Entzerrung verwendet, in der Lage wäre, dieses Signal richtig zu decodieren, kann die Jitter-Analysesoftware des Oszilloskops keinen Takt aus dem Signal wiederherstellen und keine Jitter-Analyse durchführen. Aus diesem Grund benötigt der Techniker die Fähigkeit des Oszilloskops, die verschiedenen Equalizer zu emulieren, die sein Empfänger verwenden könnte. Dies würde ihm die Möglichkeit geben, das Augendiagramm und die Jitter-Leistung des Signals so zu sehen, wie es tatsächlich von seinem Empfänger gesehen wird.