關于DVD與高速串行總線抖動測量技術與應用

*生產線上的應用

合格/不合格判斷功能方便在線測量,合格/不合格判斷功能是在對比設定值和測量值的基礎上建立，利用LED指示并被輸出；遙控功能，抖動測量和其他面板功能可以遙控實現。

*其余用途

可以測量CD-R/RW的每一抖動，最高可達*32倍速度；對于CD-R/RW，可以測量雙相位信號的1T抖動;符合DVD標準規(guī)格的均衡器，進行精確的測量通過選購的RF均衡器可以直接檢測生產線上發(fā)射的待測信號。

2、高速串行總線抖動測量技術

2.1問題的引來

越來越多的高速計算機和通信系統開始采用高速串行總線在芯片間，背板間和系統設備間傳送高速數據。在數據傳輸過程中，任何微小的高速時鐘和數據抖動都會對整個系統產生巨大的影響，在這種情況下，抖動已經成為設計高速數字系統成敗的關鍵。最典型的是傳統的33M PCI并行總線正在被采用高速串行技術的PCI-Express取代，而它的最新標準支持的數據率已經到5Gb/S，一個U1的寬度僅200ps，任何微小的抖動都會導致數據傳輸錯誤.從當前各種高速串行總線和數據鏈路的定時余量規(guī)范中表明，在數字系統中嚴格地控制抖動是必須的。只有全面有效的測試和分析抖動，其根本原因才能被隔離，從而針對引起系統抖動的原因來減少抖動，提高系統性能和穩(wěn)定性。如PCI-Express、FBD、InfiniBand、SerialATA和DVI等高速總線都對于時鐘，數據抖動有明確要求。

2.2示波器進行的實時抖動測試方法不失為實用可靠之方法。

針對高速串行總線抖動可用示波器進行的實時抖動測試方法并探討影響抖動測試結果的關鍵因素。

2.21典型的抖動測試方法

*在了解抖動測試前，明智選擇合適的抖動測試工具和方法成為整個抖動測試工作的首先。

為成功地設計高速數字系統，不僅需要理解什么是抖動，計算抖動的大小，還需要對不同的抖動分量進行隔離和分解，分析造成抖動的原因，進而避免在高速系統中出現抖動造成的系統故障。在了解抖動測試前，首先必須選擇合適的抖動測試工具和方法。

2.22高性能數字示波器配備高速采集內存成為最流行的抖動測試工具。

這是因為目前有幾種抖動測試工具可供選擇，誤碼儀(BERT)直接測試系統的誤碼率，但是價位昂貴，功能單一，并不適合設計人員和調試人員；采用時間間隔分析儀測試抖動也存在功能單一，抖動分析能力不足的限制。

對于數字示波器而言，典型的抖動測試方法主要有2種：

*即采用數字存儲示波器的等效采樣模式或直接使用采樣示波器，通過直方圖統計測量累計定時抖動.等效采樣的缺點是無法消除示波器自身的觸發(fā)抖動對測試結果的影響，并且由于它采用的是多次觸發(fā)，多次采集，累計顯示的工作方式，對于電路設計和調試而言受到較多的限制，無法進行深層的抖動分析。另一個限制是該方法抖動測試參數有限，例如不能測試周期間抖動。

*更為流行的方法是采用數字存儲示波器的實時捕獲模式，單次．分析和抖動分解得到每一個抖動分量，幫助設計和測試人員分析抖動產生的原因，甚至通過抖動分解估算系統的誤碼率。例如，在有關抖動和信號完整性方法論用泰克實時示波器配合TDSJIT3抖動分析軟件進行抖動測試和分析。圖5是TDSJIT3實時抖動測試結果。

2.3抖動測試

抖動可以描述為相鄰脈：中邊沿、甚至非相鄰脈；中邊沿周期或相位的定時變化。這些指標適合檢定長期和短期的時鐘和數據穩(wěn)定性。通過更加深入地分析抖動指標，利用抖動測試結果，預測復雜系統的數據傳輸性能。

周期抖動用來衡量時鐘或數據周期樣點的邊沿到邊沿定時。例如，通過測量1000個時鐘周期上升沿之間的時間，可以對統計的周期取樣，統計數據會告訴您信號的質量。標準偏差等價于日MS周期抖動，最大周期減去最小周期，得到峰到峰周期抖動。每個不同周期測量的精度決定著抖動測量的精度。

相位抖動用來衡量被測信號邊沿相對于一個參考信號邊沿的時間偏差，從而可以檢測到信號相位中的任何變化。這一指標在許多方面不同于周期測量指標。第一，它單獨使用每個邊沿，而沒有使用“period”周期測量，它可以測量大的時間位移。邊沿相位可以偏離幾百或幾千度，但仍可以以非常高的精度進行測量 (360度等于一個周期或循環(huán)時間)。測量相位誤差常用的指標是時間間隔誤差(TIE)，測量結果用相對于度的秒來表示。TIE把信號邊沿與參考邊沿匹配起來，對各邊沿之差相加計算總和。在比較了大量的邊沿之后，可以為分析提供一個樣點集合。與上面的周期測量一樣，標準偏差變成日MST TIE，最大時間減最小時間得到峰到峰值(peak-to-peak)TIE等等。TIE測試精度取決于構成樣點集合的各個測量的精度。圖6顯示的是對一個時鐘信號的不同抖動測試參數。

2.4測試精度

任何設計人員選擇示波器進行參數測量前都會通過產品的指標了解其測試精度，以保證足夠的容許誤差和測量余量，抖動測試也不例外。抖動測試精度受到許多因素的影響，主要包括示波器的定時穩(wěn)定度、取樣噪聲、儀器幅度本底噪聲和內插誤差。

內插誤差是由在實際電壓樣點之間進行線性內插導致的誤差。在測量100ps上升時間的信號、示波器以20GSa/s采樣率在50%電壓門限上進行檢測時，這一誤差要小于0.3ps RMS。在許多情況下這一誤差可以使用示波器中的Sin(X)/X正弦內插及其它方法改善，例如充分利用示波器的垂直動態(tài)范圍，使輸入信號幅度達到示波器滿刻度。在大多數情況下，這一原因導致的誤差會遠小于其它誤差源，并且通過使用如Sin(X)/X內插，可以進一步減小這一誤差。

示波器采樣系統中定時元件的穩(wěn)定性直接影響著定時測量精度。如果時基有誤差，那么基于該時基進行的測量會具有同等或更大的誤差。示波器中的時基穩(wěn)定性包括參考時鐘、倍頻器、計數器等相關電路的穩(wěn)定性。

3、結束語

上述針對當前DVD與高速串行總線二種不同領域的抖動測試技術與和方法及測試實例作重點介紹。這僅是基本理念，具體如何測量與分析要根據不同的應用場合與精度來選定與運作。