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颤动丈量的三种办法

只要测试数据通信IC或测试电信网络,就需要测试抖动。抖动是应该呈现的数字信号沿与实际存在沿之间的差。时钟抖动可导致电和光数据流中的偏

只需测验数据通讯IC或测验电信网络,就需求测验颤动。颤动是应该出现的数字信号沿与实践存在沿之间的差。时钟颤动可导致电和光数据流中的差错位,引起误码。丈量时钟颤动和数据信号就可提醒误码源。

丈量和剖析颤动可凭借三种仪器:误码率(BER)测验仪,颤动剖析仪和示波器(数字示波器和取样示波器)。

选用哪种仪器取决于使用,即电或光、数据通讯以及位率。由于颤动是误码的首要原因,所以,首要需求丈量的是BER。若网络、网络元件、子体系或IC的BER超越可接受的约束,则有必要找到差错源。

大多数工程技能人员期望用仪器组合来盯梢颤动问题,先用BER测验仪、然后用颤动剖析仪或示波器来阻隔差错源。

BER测验仪

制造商需求丈量其产品的BER,以确保产品契合电信规范。当需求表征数据通讯元件和体系时,BER测验关于测验高速串行数据通讯设备也是首要的。

BER测验仪发送一个称之为伪随机位序列(PRBS)的预界说数据流到被测体系或器材。然后,取样接纳数据流中的每一位,并对照所期望的PRBS图形查看输入位。因而,BER测验仪能够进行严厉的BER丈量,有些是颤动剖析仪或示波器不可能做到的。

虽然BER测验仪可进行准确的BER丈量,可是,关于10-12BER(每1012位为1位差错)精度的网络或器材测验需数小时。为了把测验时刻从数小时缩短为几分钟,BER测验仪选用“BERT scan”技能,此技能用核算技能来猜测BER。

能够编程BER测验仪在位时刻(称之为“单位距离”或“UI”)的任何点取样输入位。“澡盆”曲线标明BER是取样方位的函数。若BER测验仪检测位周期(0.5UI)中心的位,则颤动引起位差错的概率是小的。若BER测验仪检测坐落接近眼相交点上的位,则将增大取得颤动引起位差错的似然性。

颤动剖析仪

BER测验仪不能供给有关颤动持性或颤动源的满足信息。颤动剖析仪(往往称之为守时时刻剖析仪或信号完整性剖析仪)能够丈量任何时钟信号的颤动,并供给故障诊断颤动的信息。颤动剖析仪也用颤动特性来猜测BER,其所用时刻比BER测验仪小许多。
颤动测验仪关于测验高速数据通讯总线(如光纤通讯,SerialATA, Infiniband, Rapidio,每个通道的数据率高达3.125Gbits/s)用的器材是有用的。由于颤动剖析仪在几秒内可猜测BER,所以,关于生产线测验是有用的,许多ATE制造商依据用户要求,把颤动测验仪安顿在测验体系中。

颤动剖析仪检测信号沿并丈量沿之间的时刻。在收集守时数据之后,颤动剖析仪履行算法,发生直方图、频率曲线、数据的其他直观图画。这些图画展现搅扰信号的头绪。靠履行直方图和频率曲线的核算,颤动剖析仪把整个颤动别离为随机颤动和确认性颤动。

比方一种确认性颤动,它具有一个特别源。一个搅扰信号相位调制基准信号来发生丈量信号中的颤动。颤动剖析仪能够核算出现在颤动中的频率(相位1-4)。一旦知道颤动频率,就可阻隔颤动源并减轻颤动影响。若搅扰信号的频率对应于其他时钟频率,则用添加EMI屏蔽或其他办法把源阻隔就可解决问题。

示波器

两类示波器证明关于颤动测验和剖析是有用的。为了测验通讯速度达3.125Gbits/s(在铜线上传输数据,这可能是最高速度)的器材、缆线、子体系或体系,能够用实时取样示波器。它们类似于颤动剖析仪,能够丈量任何时钟信号的颤动。

为了丈量光信号,如OC-192和10Gigabit Ethernet(9.952Gbits/s)或OC-768(39.808Gbits/s),就需求50GHz~75GHz带宽的取样示皮器(如Agilent数字通讯剖析仪或Tek通讯信号剖析仪)。也可在电数据信号顶用这些示波器。

宽带示波器关于测验当今所用的最高位率的颤动是有用的。由于它们的低取样率(150ksamples/s或更低),所以,它们需求重复信号(如PRBS)来树立眼图,它们从眼图可树立颤动直方图。

示波器制造商在其示波器上供给颤动剖析软件。

守时差错图是数据流的有用瞬时相位图。它示出颤动包括周期成分。守时差错图的快速傅里叶变换(第3个图线)定标为1MHz/div,显现颤动的频率。此频率可对应于开关电源的时钟频率或来自体系数据缆线中的交扰。

眼图交叉点的直方图显现散布有2个峰。双峰标明确认性颤动,它来自外部搅扰(如开关电源)。另一处颤动——随机颤动遵照高斯剖析,不能确认它们的源。

混合仪器

最近,某些测验设备制造商已开宣布混合仪器。传统的BER测验仪只给出位差错,现在BER测验仪履行某些颤动剖析,乃至有的还包括取样示波器。现在颤动剖析仪也包括取样示波器,如Warecrest SIA-3000。这些取样示波器可调查眼图,但它们没有专用取样示波器那样的带宽。现在混合仪器的示波器带宽最高为6GHz。实时和等效时刻取样示波器现在供给丈量颤动和核算BER的软件。

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