多通道及多速率高速串行通訊系統的串擾測量技術(shù)

　　當查看一個(gè)基本隨機數據模式的頻率響應時(shí)，頻譜將不僅僅在奇次諧波產(chǎn)生波峰。相反，能量將更多地分布到整個(gè)頻率區間。在這種情況下，將難以查看串擾的效應，因為頻譜能量底限可能比串擾能量要高。這樣，在串行數據發(fā)送器上測量串擾時(shí)，最有效的模式是 1010 類(lèi)的周期性模式。整個(gè)模式看起來(lái)就像是方波，所以當不是在奇次諧波時(shí)能量底限比較低。

　　串擾測量設備設置

　　圖4 顯示了一個(gè)對多通道高速串行傳輸器件進(jìn)行串擾測量的設備設置例子，在這個(gè)例子中是一款賽普拉斯 CYV15G0404DXB 獨立通道串行器/解串器。每個(gè)通道的參考碼時(shí)鐘 (REFCLKx) 由不同的安捷倫 8133A 脈沖發(fā)生器提供。脈沖發(fā)生器的 RMS 抖動(dòng)

應當很低，因為其抖動(dòng)直接與串行輸出的抖動(dòng)相關(guān)。因此，減少參考時(shí)鐘的抖動(dòng)使得在串行數據通路上查看串擾的效應更容易。安捷倫 8133A 的 RMS 抖動(dòng)小于 5 ps（典型情況下是 1 ps）。在發(fā)送器端的測量是在串行輸出 OUTA+ 上進(jìn)行的。其他通道可以以獨立數據速率進(jìn)行操作。

　　使用安捷倫 86100A 高寬帶示波器可進(jìn)行時(shí)間域抖動(dòng)測量。使用安捷倫 E4407B 頻譜分析儀進(jìn)行頻率域測量。

　　為測量最壞情況下串擾的量，所有通道都必須打開(kāi)，并且發(fā)送的信號必須反饋到接收器，以使得串擾的量最大化。在查找串擾的起因時(shí)，可以一次打開(kāi)一個(gè)通道然后觀(guān)察造成最大抖動(dòng)增量的配置，或者觀(guān)察造成與侵入者通道頻率相關(guān)的最高能量峰值情況時(shí)的配置。

　　結論

　　采用時(shí)間域測量方法，可以更好地理解串擾是如何對系統性能產(chǎn)生影響。因為抖動(dòng)是造成比特誤碼的原因，這個(gè)測量有助于判定系統的抖動(dòng)預算。同樣地，數據模式可以是任何普通的數據模式（例如，PRBS 23），這樣就可以對實(shí)際系統進(jìn)行分析。

　　頻率域測量方法在判定串擾的起因時(shí)可以作為一個(gè)有用的工具。頻譜分析儀屏幕圖形則提供了一個(gè)探測非原始信號峰值的簡(jiǎn)便方法。這些峰值的頻率可用于判定哪個(gè)侵入者信號對系統的影響最大，并判定串擾發(fā)生在哪里（PLL、信號蹤跡、I/O 緩沖區等）。

　　附文：高級串擾測量章節：侵入者頻率掃描

　　本章節將證明，當侵入者邊緣速率增加時(shí)串擾效應會(huì )隨之增加。如串擾章節所描述，當操作頻率增加時(shí)發(fā)送器件通常會(huì )增加其邊緣速率。因此，串擾的效應會(huì )隨著(zhù)操作頻率的增加而增加。

　　測試設備配置與初始串擾測量配置相同，只不過(guò)是頻譜分析儀用于測量串行輸出。對于所有的測試，被干擾者通道的碼時(shí)鐘都以固定的頻率150MHz 進(jìn)行操作。相反，侵入者通道則在器件所支持的頻率范圍（19.5MHz ~ 150MHz）內進(jìn)行掃描擺動(dòng)。頻譜分析儀有一個(gè)保留最大值的功能，可以保留每個(gè)頻率點(diǎn)的最高記錄能量。所有通道都以“1010101010”模式進(jìn)行傳輸。

　　圖a顯示了在沒(méi)有侵入者的情況下被干擾者通道的頻譜圖。串行數據的基準頻率是750MHz。圖b顯示了侵入者通道的碼時(shí)鐘在全操作頻率范圍內進(jìn)行掃描擺動(dòng)時(shí)，被干擾者通道的頻譜圖?？梢栽诘皖l范圍（150MHz）看到串擾的效應，盡管這些值小于基準頻率的1/100th，仍然可以清楚地看到頻率從20MHz~ 150MHz時(shí)振幅的增加。