标签: 李凯

      在存储系统的SAS电缆、主板、背板的性能评估中，其TDR反射特性、频域S参数、眼图模板等是评判互连特性的基本要求。       传统的时域参数如阻抗、时延差的测试需要基于采样示波器的TDR测试功能；而传统的频域参数如插入损耗、回波损耗、串扰等S参数的测试需要矢量网络分析仪。由于很多场合时域和频域测试都是同时需要的，所以 可以采用基于矢量网络分析仪并扩展了TDR功能的一体化解决方案，如Keysight的ENA-TDR方案，其可以同时完成频域、时域和眼图的测量。测试方案如下图所示。         基于矢量网络分析仪的时域反射TDR功能操作类似传统的基于采样示波器的TDR仪器，但相对于传统TDR，它有如下特点： ·       基于VNA的结构，内部很容易实现ESD保护电路，正弦波激励信号在测量时会扫过VNA 的整个测量频率范围，测量结果从输入与输出信号的矢量比中得到。因此，即使保护电路会导致部分损耗，使用矢量比也可以消除这些损耗，从而确保测量精度不受影响可以确保产品的可靠工作，但采样示波器TDR由于内部ESD保护电路会降低阶越发生器的性能，采样示波器TDR内部不使用ESD保护电路，所以非常容易因为ESD损坏。 ·       ENA-TDR的用户界面经过重新设计，和传统的TDR设备使用方式类似，使现在的数字工程师可以轻松、直观地进行操作，使用户可以同时进行时域阻抗和频域S参数测量以及灵活地选择参数。它能够生成仿真眼图，在互连测试阶段不需要使用额外的码型发生器，因此可以降低拥有成本。 ·       由于基于采样示波器的噪声相对网络仪来说较大，同时实现高动态范围和快速测量具有一定难度，需要通过取平均法可以降低噪声，但是这会影响测量速度。ENA-TDR 具有100  dB 动态范围，以观察 DUT 的真实性能。可以识别极低电平信号，如差分器件的串扰和模式转换。具有极低的噪声，当IFBW 为  70  kHz 时，小于0.023  dBrms，用于精确和可重复的测量，基本可以忽略仪器自身的底噪声成分。 ·       现在很多规范比如说SAS要求测试Hot TDR，也就是在上电工作状态下测试TDR，比如SATA要求测试MFTP下的阻抗，由于采样示波器TDR采用宽带接收机，在有输入信号的情况下，需要加更多的平均以反映阶约信号的反射特性，而网络仪使用窄带接收机，可以准确接受扫频信号频点，不需要加平均也可以正确接收并测量反射特性。     

      接收容限测试主要测试接收端对于不同频率抖动的跟踪和容忍能力。与 USB3.0 等总线类似， SAS 的收发两端各自有自己的时钟域，而且也经常采用 SSC ，在 SAS 芯片内，有弹性缓冲器用来添加或删除填充符以调整本地时钟对外部接收信号的采样。在 SAS 里，这个填充符就是 ALIGN 。对于 N4903B 或 M8020 系列误码仪来说，通过选件可以用来识别填充符和 8b/10 规则，这样可以不使用协议分析仪，就能正确测量误符号率或误帧率。在 SAS 中，要求测量 FER （ Frame Error Rate ）误帧率，在一个帧内的所有错误记录为 1 次误帧。下图是 SAS 接收机容限测试的原理框图。                     SAS 接收机抖动容限测试相对来说比较复杂：首先发射端和接收端通过链路训练握手调节发射端均衡参数，相较传统误码仪来说 M8020A 具有 Interactive Link Training 功能，这未来会对 SAS12G测试提供 更友好的支持；另外，在发射端接入 ISI Channel 之前需要加入串扰的影响，依次对 ISI ，串扰， Rj ， Sj 等参数进行校准，关于 SAS12G 的校准方法 Keysight 公司已经发布了相关的校准文档。下图是 SAS 接收容限测试环境。  

    经过一年多的编写及三审三校，终于把多年文章集结成书《高速数字接口原理与测试指南》并由清华出版社出版！感谢清华出版社的细致工作，感谢清华电子系诸位老师及业内同仁的鼎力捧场，感谢公司领导和同事支持，感谢开放实验室～～     写作本书的想法由来已久，事因工作性质，会和众多行业的电子工程师接触颇深。其间深感高速数字接口逐渐渗透到电子产品各个领域，全数字化、高集成、高带宽是未来发展和技术革新的趋势。但遗憾的是，各种接口的规范晦涩难懂且更新很快，教科书上学到的知识太过理论而实用性不强，刚毕业的学生和新入门的工程师无法把学到的数字电路知识应用到实际工作中。互联网上能搜索到的资料又比较零碎，且存在大量说法不一的错误概念，目前市面上还没有一本系统介绍现代电子设备内部、外部各种数字接口的历史发展、技术特点、应用背景、测试方案的实用性的书籍。         我曾在国内最知名的两家的通信公司做过多年硬件研发和管理，可以说对于一线工程师的实际工作有切身的了解。从2006年开始，我加入全球最大的电子测量仪器公司Agilent（现在电子测量仪器部门已经改名为Keysight并将于今天股票在Nasdaq正式上市，股票代码KEYS，感兴趣的可以进行投资，风险自负，呵呵），一直从事高速数字领域的应用和研究工作。在给行业内的工程师提供技术咨询的同时，深感大家有很多共性的、基础性的问题，而我个人的时间和精力有限，不能很有效地帮助到所有的人。     从2009年开始，我陆续利用业余时间写了很多介绍新的数字总线技术、测量知识的文章，有些发表在《电子工程专辑》、《国外测量技术》等杂志上，有些发表在EDI CON、IEEE的公开会议上，有些放在了我的个人博客上，还有些直接发给了一些需要的工程师朋友。这种方式在当时能给大家提供一些帮助，但我个人感觉还是有些就事论事，不够全面和系统。而且我陆续发现了很多网站或者业内朋友未经许可的转载和抄录行为。本着技术推广总是对广大工程师会有裨益的初衷，对这些行为我没有过多追究。     从2012年开始，我逐渐减少了在公开网络上发表文章的频次，并开始对文章进行系统整理和更新。期间又接触到清华出版社，感觉到他们的专业和精益求精，于是才有了编辑成书的想法。本书基于我的应用经验，对现代电子设备上最新的高速数字接口及测试方案做了系统的介绍和总结，尽可能做到深入浅出，不讨论大量的数学计算和理论推导，以实际指导相关工程人员的设计和测试工作。本书也可供广大电子行业的技术爱好者做为科普读物了解当今电子设备的发展趋势。                                                                              ――2014年11月3日   本书特点：   深入浅出，阐述高速数字原理 追本溯源，探究测试方法精髓 图文并茂，剖析前沿测量方案 娓娓道来，洞察现代电子趋势

        安捷伦 (Agilent)公司日前宣布推出InfiniiVision 4000X系列多功能 示波器 ，共16个型号，带宽涵盖200 MHz-1.5 GHz。4000X系列在原有2000X/3000X功能基础上将一路任意 信号发生器 输出扩展为两路输出，标配100万次波形/秒的波形捕获率和分段存储器，不仅可以连续捕获，还可连续存储，其核心技术来自MegaZoom IV智能存储器技术。其次，4000X系列配备了12 英寸电容式 触摸屏 ，不仅是业界同类产品最大尺寸的显示屏，其独有的InfiniiScan Zone触发能力基于触发屏，手指一滑即可完成触发。           4000 X系列的核心特点可归纳为三点：速度快、易用性和高集成度。凭借100万次波形/秒的波形捕获率，在同时打开逻辑通道、协议解码、数学函数或激活测量的时 候，4000X系列仍可以保持高速运行。这种速率可使示波器捕获随机或间歇性信号异常的几率达到最高，而捕获率偏低的示波器则无法察觉这些事件。               易 用性方面，4000X系列专为触屏操作而设计，可使用户轻松、快速地选择测试项目。利用InfiniiScan Zone，用户只需在感兴趣的信号周围绘制一个方框，便可完成触发设置：用户可以根据在某个位置信号出现或不出现，进行触发。为进一步提高工作效率，示波器还提供字母数字按键的触摸软键盘(替代了乏味的旋钮操作)，并通过触摸屏交互更灵活地显示测量信息。当然，并非所有工程师都喜欢使用触摸屏。因此，安捷伦4000X系列还提供传统的按钮操作和类似Windows下拉菜单式操作，用户可以选择任何操作方式，或是组合操作方式。           此 外，为保护客户投资，4000X系列集5种仪器功能于一身，包括示波器、数字通道(MSO)、协议分析、数字电压表和双通道 WaveGen 函数/任意波形发生器。用户可以根据自己的实际需要选择激活其他的功能，也是最大程度的体现产品的性价比。4000X系列还同时支持多种常见的可选应 用：MIL-STD 1553和ARINC 429、I2S、CAN/LIN、FlexRay、RS232/422/485/UART、I2C/ SPI、USB 2.0 高速、全速和低速触发与分析(这也是首款基于硬件的USB触发/解码示波器解决方案)。   更多信息，请关注12月11日的4000X网络研讨会： http://www.chinawebinar.com/landing/542486.HTM