力科示波器基礎應用系列之三

VP@rcvr,Virtual Probe @ Receiver是力科高級信號完整性分析軟件包Eye Doctor II中的一種數學(xué)運算功能，其設計目的是補償因為端接不匹配造成的反射問(wèn)題。它的一個(gè)很大優(yōu)點(diǎn)是可以利用大家熟悉的端接模型，相比之下，我們知道其它的一些去嵌工具則需要DUT的S參數，而這種端接的S參數 是很難獲得的。

波形測量的困難

因為PCB布線(xiàn)密度越來(lái)越大，在物理尺寸上幾乎不可能在理想的位置上如接收機的端接點(diǎn)直接用探頭來(lái)探測。這種情況下，必須在端接點(diǎn)之前測試信號，如圖1所示。但是，這個(gè)測試點(diǎn)可能會(huì )受到端接反射的影響。

圖1 實(shí)際電路中通常的測試點(diǎn)位置示意圖

圖2就是這種反射帶來(lái)影響的一個(gè)例子。 這個(gè)信號是156MHz的時(shí)鐘，在靠近接收機芯片的過(guò)孔進(jìn)行探測。顯然，該波形在距離邊沿360ps的位置有反射存在。

對反射進(jìn)行補償的工具

為了對反射進(jìn)行補償，我們可以使用去嵌/仿真工具，但是這些工具通常都需要DUT的S參數。力科公司高級信號完整性分析軟件包Eye Doctor II提供的VP@rcvr (接收端虛擬探測) 功能可以非常方便地利用圖3中大家所熟悉的端接模型對這種反射進(jìn)行補償。

它有兩個(gè)模式： “Simulation” 和“Termination”。在“Termination”模式下仿真端接點(diǎn)的信號波形以補償基于不理想的接收端端接電路帶來(lái)的反射。“Simulation” 模式可用于驗證“Termination”模式的仿真效果。

基于力科示波器的信號源仿真工具JitterSim

　為了配置端接模型并進(jìn)行驗證，力科的高級串行數據分析軟件包SDA II提供的JitterSim工具可以非常方便地仿真發(fā)射機信號。在本例中， JitterSim產(chǎn)生一個(gè)156.17MHz的時(shí)鐘信號，上升時(shí)間為250ps, 占空比為40%，幅值為2V，如圖4中的F1所示。

圖4:利用JitterSim仿真作為信號源仿真發(fā)送端信號

驗證端接模型

為了驗證補償的端接模型，我們可以使用VP@rcvr 的“Simulation” 模式和JitterSim產(chǎn)生的理想的發(fā)射端信號。在這個(gè)應用中，F2被設置為VP@rcvr中圖5所示的“Simulated” 模式。

信號通路假設是50 ohm系統，Td設置為130ps, 它是實(shí)際信號產(chǎn)生反射的時(shí)間的一半。F2波形是基于端接模型的探測點(diǎn)的仿真結果波形。如果F2和實(shí)際測量到的信號形狀非常一致，表示端接模型適合于補償實(shí)際的端接。在本例中，利用電容C=2.8pF，F2和圖6中的M1波形非常一致。

圖6：利用JitterSim和VP@rcvr仿真的結果和實(shí)際測量的信號比較

補償反射

現在，端接模型可以用于VP@rcvr中的“Termination”模式的反射補償了！將F2的源由 F1改為M1，M1是實(shí)際測量到的信號。將VP@rcvr中的“Simulation” 模式改為 “Termination”，那么現在 F2表示的就是仿真到的端接點(diǎn)的信號，如圖7所示。

圖7:　利用VP@rcvr的“Ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ”模式在端接點(diǎn)仿真的信號

Ｆ２現在是干凈的時(shí)鐘信號，沒(méi)有反射。這個(gè)波形可用于對接收端的信號進(jìn)行精確的定位。