图1:5.0 Gbps眼图。
除端接阻抗不正确之外,图2所示眼图的传输介质与图1中所使用的相同。其造成的影响可从交点处以及非转换区域的信号抖动量增加看出。许多采集的数据中存在整体幅度压缩,造成眼图开始闭合。这种信号恶化将使得接收器的BER增加;若眼图的闭合程度超过接收器的容差,则可能导致接收器端的JESD204B链路丢失。图2:5.0 Gbps眼图–不当端接。
图3中的眼图表示另一种非理想数据传输的情况。该情况下,在发射器和接收器中间某点上显示存在阻抗不连续(本例中为示波器)。由图中可看出性能的恶化:眼图开口趋向闭合,表示转换点内部区域正逐渐变小。数据上升沿和下降沿由于传输线上的阻抗不连续而严重恶化。阻抗不连续还会造成数据转换点的抖动量增加。一旦眼图闭合超过接收器解码数据流的能力极限,则数据链路丢失。图3这种情况下,许多接收器将可能无法解码数据流。图3:5.0Gbps眼图–阻抗不连续
浴盆图图4:5.0Gbps眼图–浴盆图测量。
浴盆图还可提供信号中抖动(Tj)成分的信息。如图5所示,当测量点接近或等于转换点时,抖动相对平坦,且主要属于确定性抖动。和眼图测量一样,浴盆图的测量基于JESD204B 5.0 Gbps发射器,信号通过连接器以及约为20 cm的传输线后,对接收器进行测量所得。随着测量点向眼图开口中心移动,抖动机制的主要成分变为随机抖动。随机抖动由大量的运算处理产生,量纲通常极小。典型来源为:热噪声、布线宽度的变化、散粒噪声等。随机噪声的PDF(概率密度函数)一般遵循高斯分布。另一方面,少量的运算处理产生的确定性抖动可能具有较大的量纲,并且可能互相关联。确定性抖动的PDF是受限的,并且具有明确定义的峰峰值。它的形状可能会改变,且通常不服从高斯分布。图5:浴盆图–抖动的组成成分。
图4中讨论的浴盆图其展开图形见图6。在5.0 Gbps串行数据传输以及BER为10-12情况下,该图表示接收器端眼图开口约为0.6 UI(单位间隔)。特别需要注意的是,类似图6:5.0Gbps浴盆图。图6:5.0Gbps浴盆图。
图中所示的浴盆图采用的是外推测量。用于捕捉数据的示波器根据一系列测量结果,经外推得到浴盆图。若需使用BERT(比特误差率测试仪)并获取足够的测量数据以建立浴盆图,则可能需耗时数小时以致数天,哪怕采用最新的高速运算测量设备。图7:5.0Gbps浴盆图–不当端接。
图8:5.0Gbps浴盆图–阻抗不连续。
直方图图9:5.0Gbps直方图。
如图10所示,当产生不当端接时,则分布范围变得更宽,将在170ps和220ps之间变动。它将使得分布百分比变为-15%至+10%,是图9中的两倍。这些图形表示信号存在随机抖动,因为它们具有形似高斯分布的形状。然而,由于这些图形并非真正的高斯分布,这表示至少存在少量的确定性抖动。图10:5.0Gbps直方图–不当端接。
图11所示直方图表示传输线上存在阻抗不连续的情况。该图形并不类似高斯分布,而是具有第二个较小的波峰。测量周期的平均值也发生了偏斜。与图9和图10中的波形不一样,该波形的平均值不再是200ps,它偏移至大约204ps。形状更似双峰的分布表示系统中存在更多的确定性抖动。这是由于传输线路上存在阻抗不连续,以及由此造成的预料中的影响。对间隔测量所得数值虽然不如不当端接情况下扩大的多,但范围却再次扩大了。该例中的范围为175ps至215ps,约位于预测间隔两侧的-12.5%至+7.5%。虽然范围不算很大,但再次强调,其分布本质上更接近双峰分布。图11:5.0Gbps直方图–阻抗不连续。
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