Signalintegritätstest

Signalintegrität: Taktbaum-, PLL- und ADC/DAC-Tests

Aktuelle Hochgeschwindigkeitstechnologien erfordern sowohl Referenztakte mit extrem niedrigem Jitter als auch, in den SoCs (System on Chip), äußerst jitterarme Sender- und Empfängerdesigns. Es werden neue Testmethoden benötigt, die die Einschränkungen beim Jitter-Messboden der bestehenden Methoden überwinden und die tatsächliche Jitter-Performance eines Referenztakts oder einer SerDes-PLL ermitteln. Diese Jitter-Performance muss auch in einer realen Power-Integrity-Umgebung eines Systemdesigns erreicht werden, wo Störungen der Stromschiene Jitter im Takt oder in der SerDes-PLL induzieren. Dies wird typischerweise durch den PSNR-Wert (Power Supply Noise Rejection, Unterdrückung des Versorgungsspannungsrauschens) charakterisiert. Angesichts der zunehmenden Komplexität von Hochgeschwindigkeitstechnologien wie 112Gbps Ethernet werden ADC/DAC-basierte Entzerrungsverfahren eingesetzt. Die entsprechenden Analog-Digital- und Digital-Analog-Datenumsetzer müssen entworfen und charakterisiert werden.

Mit Know-how sowohl im Zeit- als auch im Frequenzbereich und dank der engen Zusammenarbeit mit entsprechenden Standardisierungsgremien bietet Rohde & Schwarz leistungsfähige Lösungen für die neuen Herausforderungen bei Taktbaum-, SerDes-PLL- und ADC/DAC-Tests.

Dokumente zu Taktbaum-, PLL- und ADC/DAC-Tests

Verifizierung des additiven Phasenrauschens und der Jitter-Dämpfung von PLLs in digitalen Hochgeschwindigkeits-Designs

Das Design von SerDes-PLLs in digitalen Hochgeschwindigkeits-SoCs muss einen extrem niedrigen Jitter aufweisen. Aufgrund der hohen Phasenrauschempfindlichkeit ist der R&S®FSWP Phasenrauschmessplatz das bevorzugte Gerät für diese Art von Tests.

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Verifizierung der tatsächlichen Jitter-Performance von Taktsignalen in digitalen Hochgeschwindigkeits-Designs

Mit wachsenden Datenraten werden die Jitter-Grenzen für PCIe-Referenztaktsignale enger. Aufgrund ihrer überlegenen Jitter-Empfindlichkeit wurden mit der PCIe-Gen5-Spezifikation Tests auf Basis von Phasenrauschmessplätzen zur Bestimmung der tatsächlichen Jitter-Performance eines Referenztaktsignals eingeführt.

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Messen von versorgungsspannungsinduziertem Jitter und PSNR bei jitterarmen Oszillatoren und Taktgebern

Jitterarme Oszillatoren und Taktgeber liefern optimale Performance, wenn die Stromschienen störungsfrei sind. Als Teil eines Gesamtsystem-Designs müssen sie auch in einem Umfeld mit nicht idealer Leistungsintegrität funktionieren und das versorgungsspannungsinduzierte Phasenrauschen sowie Jitter effektiv unterdrücken.

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Verifizierung von Taktquellen

Die Signalreinheit von Taktquellen wirkt sich unmittelbar auf die Gesamtsystem-Performance aus. Um eine einwandfreie Funktion sicherzustellen, muss nachgewiesen werden, dass die Signalreinheit den Designanforderungen entspricht.

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Vergleich von Jitter-Messungen im Zeit- und Frequenzbereich

Jitter kann sowohl im Zeit- als auch im Frequenzbereich gemessen werden. Oszilloskop-basierte Zeitintervallfehler-Messungen umfassen alle Arten von Jitter. Demgegenüber sind Jitter-Messungen mit einem Phasenrauschmessplatz auf Taktsignale beschränkt; dafür bieten sie aber eine unübertroffene Jitter-Empfindlichkeit.

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1-MHz- bis 50-GHz-Phasenrauschmessplatz mit direkter Abwärtsmischung und Kreuzkorrelation

Der R&S®FSWP bietet einen Frequenzbereich von 1 MHz bis 50 GHz mit direkter Abwärtsmischung, analogen I/Q-Mischern und Basisband-Signalabtastung. Das herkömmliche PLL-Konzept wird durch einen digitalen FM/AM-Demodulator für die gleichzeitige Messung von Phasen- und Amplitudenrauschen ersetzt.

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Messaufbau für Phasenrauschtests bei Frequenzen über 50 GHz

Mit externen Mischern bietet der R&S®FSWP Phasenrauschmessungen jenseits von 50 GHz. Durch Kreuzkorrelation kann der Beitrag zum internen Phasenrauschen des Messaufbaus weiter reduziert werden.

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Videos zu Taktbaum-, PLL- und ADC/DAC-Tests

Signal integrity measurements with jitter analysis

Jitter-Analyse mit dem R&S®RTO

Messung des Zeitintervallfehler-Jitters mit der Option K12 des R&S®RTO Oszilloskops. Analyse des Zeitintervallfehler-Jitters eines Taktsignals in der Statistik-, Track-, Histogramm- und Spektrumansicht zur Erkennung von Störungen des Taktgebers.

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