智能化多端口矩阵测试信号完整性测试修理

即便是同品牌同带宽的示波器产品,信号完整性水平也各有高低。这里是两款4GHz带宽示波器测试同一个信号的眼图。两款示波器的带宽、垂直/水平设置完全相同。您可以看到,右图InfiniiumS系列示波器更真实地再现了信号的眼图,眼图高度比左图DSO9404A高200mV。优异的信号完整性能够更精确地再现被测信号的参数值和形状。信号完整性的构成要素十分复杂，本应用指南将为您庖丁解牛，逐一分解，文中提到的原理适用于所有示波器。针对某些构成要素，我们会以InfiniiumS系列500MHz至8GHz带宽的示波器为例，克劳德实验室数字信号完整性测试进行抖动分析；智能化多端口矩阵测试信号完整性测试修理

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。 测量信号完整性测试代理商克劳德实验室提供信号完整性测试软件解决方案；

2.5 识别导致过多损耗的设计特征由于测得的 TDR/TDT 数据能直接从 TDR 仪器快速、轻松地导入建模工具，从而帮助我们找出意外或异常行为的根本原因，因此调试时间有时能从几天缩短到几分钟。图 33 所示为三种结构测得的 TDT 响应。顶端的水平线是从参考直通测得的插入损耗，可以看到当互连基本上为透明时，响应非常平。这种测量直接反映了仪器的能力。

均匀线（被测件1）和作为差分对一部分的均匀线（被测件2）上测得的插入损耗。从上往下的第二条线就是前文中所见的8英寸单端微带线的插入损耗。第三条线是另一条九英寸长均匀微带传输线测得的插入损耗。然而，该传输线的插入损耗上有一个约6GHz的波谷。这个波谷极大地限制了互连的可用带宽。排前条传输线的-10分贝带宽约为12GHz，而第二条线的-10分贝带宽约为4GHz。这表示可用带宽降低了三分之二。如需优化互连设计，首先要着手的是了解这个波谷从何而来。是什么原因导致了这个波谷？

    信号完整性是对于电子信号质量的一系列度量标准。在数字电路中，一串二进制的信号流是通过电压（或电流）的波形来表示。然而，自然界的信号实际上都是模拟的，而非数字的，所有的信号都受噪音、扭曲和损失影响。在短距离、低比特率的情况里，一个简单的导体可以忠实地传输信号。而长距离、高比特率的信号如果通过几种不同的导体，多种效应可以降低信号的可信度，这样系统或设备不能正常工作。信号完整性工程是分析和缓解上述负面效应的一项任务，在所有水平的电子封装和组装，例如集成电路的内部连接、集成电路封装、印制电路板等工艺过程中，都是一项十分重要的活动。信号完整性考虑的问题主要有振铃（ringing）、串扰（crosstalk）、接地反弹、扭曲(skew)、信号损失和电源供应中的噪音。 信号完整性测试系统主要功能；

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）。 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。测量信号完整性测试代理商

克劳德高速数字信号测试实验室信号完整性使用示波器进行波形测试；智能化多端口矩阵测试信号完整性测试修理

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。智能化多端口矩阵测试信号完整性测试修理