原创 泰克IConnect®软件在飞思卡尔发射器建模中的应用

目前，在众多公司的不懈努力下，无论是传输能力还是传输性能，发射机（Transmitter）都取得了令人惊叹的发展。为了不断满足新的标准，研发工程师们可谓是用百倍的努力来换取新的突破。不过他们也会遇到各种各样的问题，比如在给某个发射机建模时，要理解传输中的潜在测量标准，很多情况下就会是一项比较棘手的活儿了。我们来看行业中的一个例子。

       飞思卡尔在汽车电子、消费电子、工业半导体以及网络半导体等嵌入式市场，无疑都位居设计与制造方面的领先地位。飞思卡尔半导体公司的工程师们在为发射机建模时，并没有采用通常所用的方法，而是只用一个端口（TDR）给发射机建模，假定封装和基板传输线无损，并用Tektronix独特的IConnect软件将其与现有发射机建模方法相关联。这意味着设计团队现在能看到真实的Tx/Rx芯片终结电阻以及基板/封装断续情况。通过使用Iconnect软件，可在测量的基础上提取模型，不同于由模拟提取的纯数学模型，这种模型更接近实际的硅。

运行在Tektronix公司DSA8200 TDR平台上的Iconnect软件具有效率高、使用方便、性价比高等许多优点。可进行信号完整性分析、阻抗、S参数、眼图测试和故障隔离等多种，而这些测量结果则可用于对千兆互联链路和设备进行性能改进。下面分析整个处理过程。

处理过程

图1：测试设置

图1显示的是测试设置。在这里，灰色区域内的每个元件都是发射器的一部分，可看作是带有TDR测量探头的DSA8200中用泰克IConnect软件的待测设备。

图2：测得的发射机可见图形

图3：用IConnect软件计算Z线（真实阻抗轮廓线）

在这样的设置下，TDR和发射器产生振幅100mV（峰峰值,pk-pk）的1010....（时钟模式）作为到80E08采样头的输入，并对DSA8200中获得的300个采集点取均值，以便过滤发射器的切换噪音。通过以上捕捉到的输入，以Zo为参引，计算出Z线为50欧。在阻抗轮廓线上显示最左边为50欧，最右边为42.5欧，即发射器的输出阻抗，如图3中IConnect捕捉到的所示。从TRD测量探头一侧看，为发射器的输入阻抗。DUT上看到另一侧-从发射侧看为输出阻抗。

要看到输出阻抗，Z线须翻转，作为模拟时的输入，但模拟时不接受Z线作为输入。实际DUT的翻转Z线十分理想，可作日后参考。对于输入，我们将DUT的电压波形翻转，并称之为翻转DUT。这时，根据相同的简短参引和Zo参引，我们计算出翻转DUT电压波形的Z线，得出发射器的输入阻抗为42.5欧，而不是50欧。这与图3中所示的实际DUT的翻转Z线一致。

模拟时，采用了单线模型的布局，因为这是与反射参引和简短/开放式参引工作的唯一模块。我们再次使用了计算得出的Z线，其具有相同的翻转DUT、相同的简短参引和同样为42.5欧的Zo。

 图4：Iconnect的精确分割

图5：模拟的翻转TDR波形（绿线）和测量的翻转TDR波形（红色）

如图4所示，采用了精确分割。接着，在该模型上进行模拟。如图5所示，按下模拟按钮，将终端改为50欧，从而使模拟的TDR电压波形与翻转的TDR电压波形准确匹配。

图6：如图2所示，模拟得出的眼图与直接测量得出的眼图几乎完全匹配。

眼图选择可设置101010种型式，电压等级从-50mV至50mV，上升时间可达70 ps。采用Iconnect得出的模拟眼图（图6）与图2的测量眼图类似。

飞思卡尔半导体公司在采用TDR测量技术时，试图采用了TDT测量技术。只是没有在该模型中假设R=G=0。提取无损的包的模型和只有一个接口的Tx/Rx实际终端，这是十分有用的。采用这一方法，可以预测眼图形状失真，这是由于发射线的不连续性造成的，包括电路板迹线，连接器，插座等因素。

小结

飞思卡尔半导体公司模拟发射器最重要的一点是，从发射端看，得出了一个真实的阻抗轮廓线。IConnect可以尝试无限的范围，这正是它拥有惊人灵活性的原因。泰克IConnect软件在行业内独具一格，无疑这是创新的又一实例。