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力科示波器基礎(chǔ)應(yīng)用系列

2015-09-06

VP@rcvr,Virtual Probe @ Receiver是力科高級(jí)信號(hào)完整性分析軟件包Eye Doctor II中的一種數(shù)學(xué)運(yùn)算功能，其設(shè)計(jì)目的是補(bǔ)償因?yàn)槎私硬黄ヅ湓斐傻姆瓷鋯栴}。它的一個(gè)很大優(yōu)點(diǎn)是可以利用大家熟悉的端接模型，相比之下，我們知道其它的一些去嵌工具則需要DUT的S參數(shù)，而這種端接的S參數(shù) 是很難獲得的。

波形測(cè)量的困難

因?yàn)镻CB布線密度越來越大，在物理尺寸上幾乎不可能在理想的位置上如接收機(jī)的端接點(diǎn)直接用探頭來探測(cè)。這種情況下，必須在端接點(diǎn)之前測(cè)試信號(hào)，如圖1所示。但是，這個(gè)測(cè)試點(diǎn)可能會(huì)受到端接反射的影響。

圖1 實(shí)際電路中通常的測(cè)試點(diǎn)位置示意圖

圖2就是這種反射帶來影響的一個(gè)例子。這個(gè)信號(hào)是156MHz的時(shí)鐘，在靠近接收機(jī)芯片的過孔進(jìn)行探測(cè)。顯然，該波形在距離邊沿360ps的位置有反射存在。

圖2 　156MHz 的時(shí)鐘信號(hào)，從邊沿開始的360ps位置有反射存在

對(duì)反射進(jìn)行補(bǔ)償?shù)墓ぞ?/p>

為了對(duì)反射進(jìn)行補(bǔ)償，我們可以使用去嵌/仿真工具，但是這些工具通常都需要DUT的S參數(shù)。力科公司高級(jí)信號(hào)完整性分析軟件包Eye Doctor II提供的VP@rcvr (接收端虛擬探測(cè)) 功能可以非常方便地利用圖3中大家所熟悉的端接模型對(duì)這種反射進(jìn)行補(bǔ)償。

圖3: VP@rcvr 設(shè)置界面

它有兩個(gè)模式： “Simulation” 和“Termination”。在“Termination”模式下仿真端接點(diǎn)的信號(hào)波形以補(bǔ)償基于不理想的接收端端接電路帶來的反射。“Simulation” 模式可用于驗(yàn)證“Termination”模式的仿真效果。

基于力科示波器的信號(hào)源仿真工具JitterSim

　為了配置端接模型并進(jìn)行驗(yàn)證，力科的高級(jí)串行數(shù)據(jù)分析軟件包SDA II提供的JitterSim工具可以非常方便地仿真發(fā)射機(jī)信號(hào)。在本例中， JitterSim產(chǎn)生一個(gè)156.17MHz的時(shí)鐘信號(hào)，上升時(shí)間為250ps, 占空比為40%，幅值為2V，如圖4中的F1所示。

圖4:利用JitterSim仿真作為信號(hào)源仿真發(fā)送端信號(hào)

驗(yàn)證端接模型

為了驗(yàn)證補(bǔ)償?shù)亩私幽Ｐ?，我們可以使用VP@rcvr 的“Simulation” 模式和JitterSim產(chǎn)生的理想的發(fā)射端信號(hào)。在這個(gè)應(yīng)用中，F(xiàn)2被設(shè)置為VP@rcvr中圖5所示的“Simulated” 模式。

圖5: VP@rcvr 的“Simulation” 模式

信號(hào)通路假設(shè)是50 ohm系統(tǒng)，Td設(shè)置為130ps, 它是實(shí)際信號(hào)產(chǎn)生反射的時(shí)間的一半。F2波形是基于端接模型的探測(cè)點(diǎn)的仿真結(jié)果波形。如果F2和實(shí)際測(cè)量到的信號(hào)形狀非常一致，表示端接模型適合于補(bǔ)償實(shí)際的端接。在本例中，利用電容C=2.8pF，F(xiàn)2和圖6中的M1波形非常一致。

圖6：利用JitterSim和 VP@rcvr 仿真的結(jié)果和實(shí)際測(cè)量的信號(hào)比較

補(bǔ)償反射

現(xiàn)在，端接模型可以用于VP@rcvr中的“Termination”模式的反射補(bǔ)償了！將F2的源由 F1改為M1，M1是實(shí)際測(cè)量到的信號(hào)。將VP@rcvr中的“Simulation” 模式改為 “Termination”，那么現(xiàn)在 F2表示的就是仿真到的端接點(diǎn)的信號(hào)，如圖7所示。