信号完整性测试分类
| 主要分类 | 细分类 | 使用仪器 |
| 时域测试 | 波形测试 | 通用示波器 |
| 眼图测试 | 通用示波器 | |
| 采样示波器或者信号分析仪 | ||
| 抖动测试 | 通用示波器 | |
| 采样示波器或者信号分析仪 | ||
| 专用信号分析仪 | ||
| TDR阻抗测试 | 采样示波器或者信号分析仪 | |
| 时序测试 | 通用示波器 | |
| 逻辑分析仪 | ||
| 频域测试 | 频谱测试 | 频谱仪 |
| 阻抗测试 | 阻抗测试仪 | |
| 网络分析仪 | ||
| 传输损耗测试 | 网络分析仪 | |
| 其它测试 | 误码测试 | 误码仪,专用测试仪器或者软件等 |
信号完整性测试方法说明(部分)
◆ 波形测试
波形测试是信号完整性测试中最常用的手段,一般是使用示波器进行,主要测试波形幅度、边沿和毛刺等,通过测试波形的参数,可以看出幅度、边沿时间等是否满足 器件接口电平的要求,有没有存在信号毛刺等。
◆ 眼图测试
眼图测试,也是常规的测试方法。针对有相关规范要求的接口,如USB、SATA、HDMI、E1/T1、USB、10/100BASE-T、光接口等。
该系列标准接口信号的眼图测试,主要通过具有MASK的示波器(含通用示波器、采样示波器、信号分析仪)。这类示波器内部具有的时钟提取功能,能够显示眼图,对于没有MASK的示波器,可以使用外接时钟进行触发。
不同的眼图可以反映不同的信号质量:
☛ 眼图的张开度与抖动和BER相关联;
☛ 眼图张开越大,表明对噪声和抖动的容许误差越大;
☛ 眼图张开越大,表明接收器判断灵敏度越好;
☛ 眼顶、眼底和转换区域宽表明接收器判断灵敏度降低
常见需要做眼图测试的产品:内置主机适配器、相机、键盘鼠标、网络装置、打印机、磁盘驱动器、音响、台式计算机、媒体卡阅读机、笔记本电脑、可移动媒体、电话、蓝牙、电子游戏装置、鼠标、OTG 装置、扫描仪、 CD/DVD 、硬盘机、移动电话、 PDA 、扬声器、电缆接驳器、插座、调制解调器、存储装置, I/O 适配器、显示器、电源保护 等
◆ 抖动测试
抖动测试使用较多的是示波器加上软件处理,如keysight的EZJIT软件。通过软件处理,分离出不同分量,比如RJ和DJ,以及DJ中的各个分量。对于该类测试,选择的示波器,长存储和高速采样是必要条件,比如2M以上的存储器,20GSa/s的采样速率。
◆ TDR测试
TDR测试目前主要使用于PCB(印制电路板)信号线、以及器件阻抗的 测试,比如单端信号线,差分信号线,连接器等。这种测试有一个要求,就是和实际应用的条件相结合,比如实际该信号线的信号上升沿在300ps左右,那么 TDR的输出脉冲信号的上升沿也要相应设置在300ps附近,而不使用30ps左右的上升沿,否则测试结果可能和实际应用有比较大的差别。
纵观影响TDR测试精度的因素,主要有读数选择、反射、校准等,反射会导致较短的PCB信号线测试值误差严重,尤其是在使用TIP(探针)去测试的情况下最突出,因为TIP和信号线接触点导致很大的阻抗离散,导致反射发生,并导致附近范围的PCB信号线的阻抗曲线波动。
◆ 时序测试
如今器件的工作速率不断加快,时序容限相对也越来越小。时序问题引发的产品不稳定等问题也是常见的,所以时序测试的重要性非常突出。
测试时序常规需要多通道的示波器和探头,示波器的码型和状态触发或者逻辑触发功能,方便快速抓取到目标波形。
◆ 频谱测试
对于产品的开发前期,这种测试应用相对比较少,但是对于后期的系统测试,比如EMC测试,很多产品都需要测试。通过该测试发现某些频点超标,然后可以使用近 场扫描仪(其中关键的仪器是频谱仪),例如EMC SCANER,来分析板卡上面具体哪一部分的频谱比较高,从而找出超标的根源所在。
◆ 频域阻抗测试
现在很多标准接口,比如E1(欧洲)/T1(北美)等,为了避免有太多的能量反射,都要求比较好地匹配,另外在射频或者微波,相互对接,对阻抗通常都有要求。这些情况下,都 需要进行频域的阻抗测试。阻抗测试通常使用网络分析仪,单端端口相对简单,对于差分输入的端口,可以使用Balun进行差分和单端转换。
传输损耗测试,对于长的PCB走线,或者电缆等,在传输距离比较远,或者传输信号速率非常高的情况下,还有频域的串扰等,都可以使用网络分析仪来测试。同样 的,对于PCB差分信号或者双绞线,也可是使用Balun进行差分到单端转换,或者使用4端口网络分析来测试。多端口网络分析仪的校准,使用电子校准件可 以大大提高校准的效率。
◆ 传输线损耗测试
传输线损耗测试,主要针对长的电路板走线,或者线缆等,传输距离较远,或者进行高速信号传输的情况下,以及频域的串扰等,均可以通过网络分析仪来测试。因此,对于PCB的差分信号或者双绞线,可以使用巴伦进行差分转换单端,或者使用4端口网络分析仪来测试。
◆ 误码测试
误码测试通常是系统测试,使用误码仪,或者部分软件都可以完成测试。有时候通过两台PC,使用软件,测试连接两台PC间的网络误码情况。误码测试能够对数据的每一位进行测试,相比其它仪器(如示波器)只是部分时间开展采样,剩下大部分时间都在等待。容易遗漏细节。尤其是低误码率的设备,误码测试需要耗费大量时间,有时耗时一整天,或者几天。
华旭认证
华旭(深圳)认证
手机:13145886866
地址:深圳市宝安区新桥街道上寮社区广深路新桥段35号唐商大厦B座903A
邮箱:2810138656@qq.com