信号完整性的第一步—搞懂眼图在传统汽车工程师的世界里,1MHz以上的信号就觉得是高频了,那个时候很少会考虑信号完整性,眼图更是闻所未闻。智能网联汽车的兴起,千兆以太网来了,DDR来了,GPS来了,4G,5G来了,汽车工程师突然成了通信工程师,我们还是我们,走线却不再是那根走线。眼图是信号完整性的第一步,看懂眼图也算我们入行了。
观察眼图的方法是:用一个示波器跨接在接收滤波器的输出端,然后调整示波器扫描周期,使示波器水平扫描周期与接收码元的周期同步,这时示波器屏幕上看到的图形像人的眼睛,故称 为 "眼图"。 1”电平和”0”电平取眼图中间20%UI部分向垂直轴投影做直方图,直方图中心值分别为“1”电平和“0”电平。山东眼图测试专卖店
对于DDR源同步操作,必然要求DQS选通信号与DQ数据信号有一定建立时间tDS和保持时间tDH要求,否则会导致接收锁存信号错误,DDR4信号速率达到了,单一比特位宽为,时序裕度也变得越来越小,传统的测量时序的方式在短时间内的采集并找到tDS/tDH差值,无法大概率体现由于ISI等确定性抖动带来的对时序恶化的贡献,也很难准确反映随机抖动Rj的影响。在DDR4的眼图分析中就要考虑这些抖动因素,基于双狄拉克模型分解抖动和噪声的随机性和确定性成分,外推出基于一定误码率下的眼图张度。JEDEC协会在规范中明确了在DDR4中测试误码率为1e-16的眼图轮廓,确保满足在Vcent周围Tdivw时间窗口和Vdivw幅度窗口范围内模板内禁入的要求。 校准眼图测试产品介绍基于误码率的眼图测试?
2.眼宽的测量
眼宽反映的是眼图在水平方向张开的程度。其测量方法是先在眼图的交叉点位置对眼图的水平分布进行统计,根据直方图分布出现概率位置得到交叉点1和交叉点2的水平位置;然后再根据叉点附近的抖动分布情况各向内推3个西格玛,从而得到眼宽的测量结果
3眼图的抖动测量
眼图抖动反映的是信号的时间不确定性,抖动过大会减小信号眼宽。眼图的抖动是指眼图交叉点附近的信号的水平抖动,可以用RMS或者Peak值来衡量。
除此之外,还可以对眼图的上升时间。交叉点、幅度等进行测量,这些测量方法和前面所说过的波形参数测量差不多,只不过是针对眼图而不是单一波形进行测量。
DDR眼图测试1-3
在早期设计阶段,如何完整评价DDR信号质量和时序等参数呢,这里为大家介绍一个设计到验证的流程。ADS提供了W2351EPDDR4一致性分析工具,在ADS仿真后,生成波形可以直接导入到运行于电脑里的示波器离线分析软件Infiniium和N6462ADDR4/LPDDR4一致性测试套件,这个软件可以分析前面所说的JEDEC对DDR4信号要求的电气和时序等参数,判断是否符合规范要求,以测试报告形式呈现,这种方式可以在设计阶段发现违规问题,及时改进设计,缩短研发周期,降低硬件开发成本。另一方面,在硬件已经打板回来,可以通过V系列等示波器测试信号,通过实际的信号检查存在的问题,将仿真的结果和实际测试的结果做相关对比,进一步迭代优化仿真模型和测量方法,使仿真和测试结果逐渐逼近。 眼图参数有很多,如眼高、眼宽、眼幅度、眼交叉比、“1”电平,“0”电平,消光比,Q因子,平均功率等。
波形参数测试是数字信号质量评估使常用的测量方法,但是随着数字信号速率的提高,靠幅度、上升时间等的波形参数的测量方法越来越不适用了。比如下图的一个5Gbps的信号来说,由于受到传输通道的损耗的影响,不同位置的信号的幅度、上升时间、脉冲宽度等都是不一样的。不同的操作人员在波形的不同位置测量得到的结果也是不一样的。
因此我们必须采用别的方法对于信号的质量进行评估,对于高速数字信号来说使常用的就是眼图的测量方法。 眼图测试的简介眼图测试的介绍?DDR测试眼图测试DDR测试
深入剖析眼图及高速串行设计中的眼图测试?山东眼图测试专卖店
DDR4 眼图测试1-1
对于 DDR 源同步操作,必然要求DQS 选通信号与 DQ 数据信号有一定建立时间 tDS 和保持时间 tDH 要求,否则会导致接收锁存信号错误,DDR4 信号速率达到了3.2GT/s,单一比特位宽为 312.5ps,时序裕度也变得越来越小,传统的测量时序的方式在短时间内的采集并找到 tDS/tDH 差值,无法大概率体现由于 ISI 等确定性抖动带来的对时序恶化的贡献,也很难准确反映随机抖动 Rj 的影响。在 DDR4 的眼图分析中就要考虑这些抖动因素,基于双狄拉克模型分解抖动和噪声的随机性和确定性成分,外推出基于一定误码率下的眼图张度。JEDEC 协会在规范中明确了在 DDR4 中测试误码率为 1e-16 的眼图轮廓,确保满足在 Vcent 周围Tdivw 时间窗口和 Vdivw 幅度窗口范围内模板内禁入的要求。 山东眼图测试专卖店
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在实际系统中,完全消除码间串扰是十分困难的,而码间串扰对误码率的影响目前尚无法找到数学上便于处理的统计规律,还不能进行准确计算。为了衡量基带传输系统的性能优劣,在实验室中,通常用示波器观察接收信号波形的方法来分析码间串扰和噪声对系统性能的影响,这就是眼图分析法。眼图是一系列数字信号在示波器上累积而显示的图形,它包含了丰富的信息,从眼图上可以观察出码间串扰和噪声的影响,体现了数字信号整体的特征,从而估计系统优劣程度,因而眼图分析是高速互连系统信号完整性分析。另外也可以用此图形对接收滤波器的特性加以调整,以减小码间串扰,改善系统的传输性能。眼图测试 系统参数主要介绍?数字信号眼图测试热线 在对于...