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力科示波器基础应用系列

2015年09月06日

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VP@rcvr,Virtual Probe @ Receiver是力科高级信号完整性分析软件包Eye Doctor II中的一种数学运算功能,其设计目的是补偿因为端接不匹配造成的反射问题。它的一个很大优点是可以利用大家熟悉的端接模型,相比之下,我们知道其它的一些去嵌工具则需要DUT的S参数,而这种端接的S参数 是很难获得的。

波形测量的困难

因为PCB布线密度越来越大,在物理尺寸上几乎不可能在理想的位置上如接收机的端接点直接用探头来探测。这种情况下,必须在端接点之前测试信号,如图1所示。但是,这个测试点可能会受到端接反射的影响。

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图1  实际电路中通常的测试点位置示意图

图2就是这种反射带来影响的一个例子。 这个信号是156MHz的时钟,在靠近接收机芯片的过孔进行探测。显然,该波形在距离边沿360ps的位置有反射存在。

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图2  156MHz 的时钟信号,从边沿开始的360ps位置有反射存在

对反射进行补偿的工具

为了对反射进行补偿,我们可以使用去嵌/仿真工具,但是这些工具通常都需要DUT的S参数。力科公司高级信号完整性分析软件包Eye Doctor II提供的VP@rcvr (接收端虚拟探测) 功能可以非常方便地利用图3中大家所熟悉的端接模型对这种反射进行补偿。

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图3:   VP@rcvr 设置界面

它有两个模式: “Simulation” 和“Termination”。在“Termination”模式下仿真端接点的信号波形以补偿基于不理想的接收端端接电路带来的反射。“Simulation” 模式可用于验证“Termination”模式的仿真效果。

基于力科示波器的信号源仿真工具JitterSim

 为了配置端接模型并进行验证,力科的高级串行数据分析软件包SDA II提供的JitterSim工具可以非常方便地仿真发射机信号。在本例中, JitterSim产生一个156.17MHz的时钟信号,上升时间为250ps, 占空比为40%,幅值为2V,如图4中的F1所示。

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图4:利用JitterSim仿真作为信号源仿真发送端信号

验证端接模型

为了验证补偿的端接模型,我们可以使用VP@rcvr 的“Simulation” 模式和JitterSim产生的理想的发射端信号。在这个应用中,F2被设置为VP@rcvr中图5所示的“Simulated” 模式。

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图5: VP@rcvr 的“Simulation” 模式

信号通路假设是50 ohm系统,Td设置为130ps, 它是实际信号产生反射的时间的一半。F2波形是基于端接模型的探测点的仿真结果波形。如果F2和实际测量到的信号形状非常一致,表示端接模型适合于补偿实际的端接。在本例中,利用电容C=2.8pF,F2和图6中的M1波形非常一致。

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图6:  利用JitterSim和 VP@rcvr 仿真的结果和实际测量的信号比较

补偿反射

现在,端接模型可以用于VP@rcvr中的“Termination”模式的反射补偿了!将F2的源由 F1改为M1,M1是实际测量到的信号。将VP@rcvr中的“Simulation” 模式改为 “Termination”,那么现在 F2表示的就是仿真到的端接点的信号,如图7所示。

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图 7: 利用VP@rcvr的“Termination”模式在端接点仿真的信号

F2现在是干净的时钟信号,没有反射。这个波形可用于对接收端的信号进行精确的定位。

力科示波器 产品链接http://www.hncsw.net/plus/list.php?tid=119


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