Точные измерения на высокоскоростных цифровых сигнальных линиях с помощью анализатора цепей R&S®ZNB

В связи с постоянным повышением скоростей передачи данных аспекты целостности сигналов для высокоскоростных цифровых устройств и используемых компонентов становятся все более сложными. В частности, на более высоких скоростях передачи данных векторные анализаторы цепей (ВАЦ) все больше заменяют традиционные рефлектометры, работающие во временной области (TDR), для тестирования пассивных компонентов, таких как разъемы, кабели, печатные платы и т. д. Пользователи получают преимущество за счет повышенных показателей точности, быстродействия и устойчивости ВАЦ к воздействию электростатических разрядов, что делает ВАЦ предпочтительным устройством в этой области.

Задача

Установка R&S®ZNB20 для проверки высокоскоростных дифференциальных сигнальных линий на печатной плате на частотах до 20 ГГц.

При решении таких задач, как проверка цифровых высокоскоростных структур передачи сигнала на печатных платах, измерения должны выполняться в определенных слоях без влияния пробников, контактных площадок пробников, межслойных переходов, вводов и выводов. Для этого требуются точные алгоритмы экстракции исследуемых параметров, чтобы рассчитывать и устранять эти влияния из результатов измерений. Должен оставаться только результат для интересующей области.

Решение для тестирования

В качестве примера ниже приведена установка для проверки высокоскоростных дифференциальных сигнальных линий на печатной плате на частотах до 20 ГГц. Установка основывается на четырехпортовом ВАЦ R&S®ZNB20. Соответствующие средства экстракции исследуемых параметров (например, Delta-L, EMStar Delta-L+, EMStar Smart Fixture Deembedding (SFD) или AtaiTec In-Situ Deembedding (ISD)) могут работать непосредственно в R&S®ZNB20, благодаря чему не требуется внешний ПК.

Помимо фактической трассы сигнала для измерений тест-купоны печатной платы также обычно содержат трассу сигнала меньшей длины, чтобы упростить экстракцию исследуемых параметров. Для подключения прибора R&S®ZNB20 к этим трассам сигналов используются дифференциальные пробники печатных плат (например, от PacketMicro).

Испытательная установка

Автоматизация процесса

Этапы процедуры тестирования

Чтобы упростить эту процедуру и помочь оператору выполнять этапы тестирования, оно обычно автоматизируется с использованием ПО. Слева на снимке экрана показан пример трех этапов этой процедуры тестирования:

  • Измерение короткой структуры 2×thru (short) для экстракции исследуемых параметров, результаты в левом столбце
  • Измерение длинной структуры total (long), результаты в центральном столбце.
  • Расчет для интересующей области на основе выбранного метода экстракции исследуемых параметров, результаты в правом столбце.

Для измерений 2×thru (short) и total (long) зависимость импеданса от времени для обоих пробников отображается над вносимыми потерями. Таким образом можно просто и быстро определить, требуется ли повторная регулировка пробника.

Глазковая диаграмма

Одновременное отображение глазковых диаграмм и результатов измерений в частотной и временной области

Для дальнейших исследований можно использовать опцию R&S®ZNB-K20, чтобы анализировать глазковую диаграмму для интересующей области. Эта опция также позволяет проверить влияние предыскажения, шума, джиттера и выравнивания на глазковой диаграмме. Кроме того обеспечиваются тестирование по маске с заключением «ГОДЕН/НЕ ГОДЕН» и статистические результаты.

Заключение

Анализатор цепей R&S®ZNB содержит в одном приборе все функции, необходимые для тестирования цифровых высокоскоростных структур передачи сигнала на печатных платах. В приборе можно устанавливать дополнительные инструменты для экстракции исследуемых параметров, чтобы устранять влияние пробников, контактных площадок пробников, межслойных переходов, вводов и выводов.

Информация для заказа      
Наименование Кол-во Тип Код заказа
Векторный анализатор цепей      
Векторный анализатор цепей, 4 порта, от 100 кГц до 20 ГГц, разъемы PC 3.5 1 R&S®ZNB20 1311.6010.64
Анализ во временной области 1 R&S®ZNB-K2 1316.0156.02
Расширенный анализ во временной области 1 R&S®ZNB-K20 1326.8072.02
Модуль или комплект для калибровки      
Модуль калибровки, от 10 МГц до 24 ГГц, 4 порта, 3,5 мм (гнездо) 1 R&S®ZV-Z52 1164.0521.30
Комплект для калибровки, 50 Ом, от 0 Гц до 24 ГГц, 3,5 мм (штекер/гнездо) 1 R&S®ZV-Z235 5011.6542.02
Videoteaser
Загрузить рекомендации по применению
International Website