自动化信号完整性测试检修

根据经验，如果比特率为BR，信号带宽为BW，那么比较高正弦波频率分量大约为BW=0.5xBR，或BR=2xBW。BW由能通过互连传送的比较高频率信号决定，并且其衰减仍低于SerDes可以补偿的值。使用低端的SerDes时，可接受的插入损耗可能为-10分贝，我们能从图30的屏幕上读取的8英寸长微带线的带宽约为12GHz。这样操作就能在远高于20Gbps的比特率进行。但是，这只能用于8英寸长的宽幅导体。在较长的背板或母板上，有连接器、子卡和过孔，传输特性不会如此清晰。

带两个子卡的母板上24英寸互连的插入损耗和回波损耗。所示为一个典型的母板上24英寸长带状线互连的TDR/TDT响应。此例中，SMA加载将TDR电缆与小卡连接，穿过连接器、过孔场，返回穿过连接器，然后进入TDR的第二通道。绿线是作为S21显示的插入损耗。对于这种互连而言，-10分贝的插入损耗带宽为2.7GHz，比较大传输比特率约为5Gbps，使用低端SerDes驱动器和接收机。 信号完整性可能遇见的五类问题？自动化信号完整性测试检修

    当今的电子设计工程师可以分成两种，一种是已经遇到了信号完整性问题，一种是将要遇到信号完整性问题。对于未来的电子设备，频率越来越高，射频元器件越来越小，越来越集中化、模块化。因此电磁信号未来也会变得越来越密集，所以提前学习信号完整性和电源完整性相关的知识可能对于我们对于电路的设计更有益处吧。对信号完整性和电源完整性分析中常常分为五类问题：1、单信号线网的三种退化（反射、电抗，损耗）反射：一般都是由于阻抗不连续引起的，即没有阻抗匹配。反射系数=ZL-ZO/(ZL+ZO)，其中ZO叫做特性阻抗，一般情况下中都为50Ω。为啥是50Ω，75Ω的的传输损耗小，33Ω的信道容量大，所以选择了他们的中间数50Ω。下图为点对电拓扑结构四种常用端接。 自动化信号完整性测试检修克劳德高速数字信号测试实验室信号完整性测试、多端口矩阵测试、HDMI测试、USB测试、DDR测试。

示波器的频率响应不平坦会导致显示出的信号失真。您在选购示波器时，可以向厂商索取频率响应数据。厂商一般不会在示波器技术资料中附带频率响应图，但通常可以根据您的要求来提供。为了方便起见，下面为您展示了各型号InfiniiumS系列示波器的频率响应图。图中设置如下:20GSa/s比较大采样率；100mV/格de垂直标度；信号幅度占据屏幕7.2格。示波器的整体频率响应受两个因素约束，一个是示波器自身的频率响应，另一个是所用探头或电缆的频率响应。如果您使用的是一根1.5GHz带宽的BNC电缆，那么系统的整体带宽瓶颈就是这根BNC电缆，而不是示波器。探头和与探头相连的附件也是如此。由于探头和电缆本身也具有频率响应，所以您需要设法保证探头、附件以及电缆不会给示波器系统带来限制，以便使用示波器进行精确测量。500MHzDSOS054A示波器的幅度响应

我们现在对比一下两款示波器。小信号具有一定的幅度，当示波器垂直设置设为16mV全屏时，它会占据几乎全屏的空间。Infiniium9000系列示波器等传统示波器硬件支持的小刻度是7mV/格,低于该设置的垂直刻度,是用软件放大实现的,7mV/格的设置意味着量程是56mV(7mV/格x8格),该示波器采用了8位ADC,量化电平数是256,因此其小分辨率为218uV。InfiniiumS系列示波器采用了10位ADC,硬件支持的小垂直刻度是2mV/格,并且该设置支持满带宽。2mV/格设置对应的量程为16mV(2mV/格x8格),因此分辨率为16mV/1024,即为15.6uV—是传统的8位示波器的14倍克劳德信号完整性测试理论研究；

改变两条有插入损耗波谷影响的传输线之间的间距。虚拟实验之一是改变线间距。当迹线靠近或远离时，一条线的插入损耗上的谐振吸收波谷会出现什么情况？图35所示为简单的两条耦合线模型中一条线上模拟的插入损耗，间距分别为50、75、100、125和150密耳。红色圆圈为单端迹线测得的插入损耗。每条线表示不同间距下插入损耗的模拟响应。频率谐振比较低的迹线间距为50密耳，之后是75密耳，排后是150密耳。随着间距增加，谐振频率也增加，这差不多与直觉相反。大多数谐振效应的频率会随着尺寸增加而降低。然而，在这个效应中，谐振频率却随着尺寸和间距的增加而增加。要不是前文中我们已经确认模拟数据和实测数据之间非常一致，我们可能会对模拟结果产生怀疑。波谷显然不是谐振效应，其起源非常微妙，但与远端串扰密切相关。在频域中，当正弦波进入排前条线的前端时，它会与第二条线耦合。在传播中，所有的能量会在一个频率点从排前条线耦合到相邻线，导致排前条线上没有任何能量，因此出现一个波谷。克劳德实验室信号完整性测试软件提供项目；自动化信号完整性测试检修

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我们现在看一个具体示例:图3中，两款示波器都已设置为800mV全屏显示。8位ADC示波器的分辨率是3.125mV，即，800mV除以28(256个量化电平)。10位ADC示波器的分辨率是0.781mV，即，800mV除以210(1024个量化电平)。计算出来的分辨率又被称作小量化电平，在正常采集模式下，是示波器能识别的信号小变化范围。示波器通常支持高分辨率采集模式，在该模式下，要得到正确的信号，示波器的模拟前端要能够防混叠，且采样率远大于实际需要的采样率。也有的厂家采用过采样技术配合DSP滤波器来提高示波器的垂直分辨率，然后给出一个指标，说高分辨率模式下，其位数是多少。以InfiniiumS系列示波器为例，其ADC固有分辨率是10位，高分辨率模式下是12位。高分辨率模式要求ADC实际支持的采样率远高于被测信号测量所需的硬件带宽。提升分辨率，可以选择更高位数的ADC，同时示波器的垂直刻度选择范围要更宽。自动化信号完整性测试检修