帶有預加重和均衡的高速信號測量

一、高速信號調試面臨的挑戰

在速率達到Gbps高速設計中，最常見(jiàn)的問(wèn)題通常會(huì )是眼圖不好、抖動(dòng)過(guò)大等等。如圖1所示，接收端芯片管腳處眼圖很差，抖動(dòng)成分很復雜。對于這樣的問(wèn)題，如果我們使用力科示波器配有的獨特的抖動(dòng)分解功能對抖動(dòng)進(jìn)行分解分析可以清楚的看到主要的抖動(dòng)來(lái)自于330khz頻點(diǎn)和125MHZ的諧波（如250MHZ、560MHZ左右）的頻點(diǎn)，根據這些頻點(diǎn)，我們可以更快捷更容易的發(fā)現此系統的問(wèn)題主要可能是因為電源部分和125MZH時(shí)鐘電路設計得不夠完善，這樣我們就可以有針對性的去改善這些電路。

當信號速率進(jìn)一步提升后，僅改善設計電路可能并不能夠完全改善信號眼圖，此時(shí)發(fā)送端芯片一般會(huì )具備預加重調節功能，但是需要設計工程師去調節預加重為最優(yōu)值以確保接收端信號眼圖最優(yōu)化。如圖2所示，未加預加重/去加重時(shí)候，發(fā)送端眼圖很好，但是接收端眼圖很差；增加預加重后，接收端眼圖得到有效的改善。由于芯片廠(chǎng)商一般會(huì )提供多種預加重的程度和幅度的調節，所以工程師們通常需要設法選擇最優(yōu)的，一般方法都是通過(guò)測試接收端的信號，每調節一次預加重，測試一次接收端信號眼圖，需要經(jīng)過(guò)很多次測試對比才能找到最優(yōu)值，通常效率會(huì )比較低。

當信號速率更高時(shí)，通常達到5Gbps以上時(shí)，僅靠調試電路、調節發(fā)送端芯片預加重都難以改善接收端信號的眼圖，如圖3所示，發(fā)送端確實(shí)已經(jīng)增加了預加重，但是接收端眼圖仍舊閉合了，對于閉合的眼圖就無(wú)法對其進(jìn)行分析，而奇怪的是即使眼圖如此糟糕，但是系統卻仍舊工作良好，那么這是為什么呢——因為芯片接收端采用了均衡技術(shù)，雖然在接收端管腳處測得的眼圖已經(jīng)趨于閉合，但是均衡后的眼圖通常會(huì )得到很好的改善。如圖3右側下方均衡后的眼圖已經(jīng)很好了，但是從圖中可看出均衡后的點(diǎn)是在芯片內部，示波器可能不能夠直接測試到均衡后的信號，而我們真正需要分析的其實(shí)是均衡后的眼圖。那么大家應該會(huì )問(wèn)，這樣的話(huà)示波器在接收端已經(jīng)測不到均衡后的信號，那么示波器還有什么用呢，在接收端芯片管腳處測試分析信號還有意義嗎？力科眼圖醫生EyedoctorII軟件可以為您解決這些問(wèn)題。

圖3 帶有預加重和均衡的高速信號測試