信号完整性测试解决方案

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系统概述:
 
  在当今的通信和计算机产品中,高速数字电路的速度已高达28Gbps,计算机产品中主流的PCIe 3.0的速率为8Gbps、SAS速率为12Gbps,而企业网和接入网中,10G以太网的速率为10.3G,100G以太网的单路电信号速率为25/28Gbps,对于这些高速产品的研发,信号完整性(signal integrity,简称SI)仿真和测试是非常关键,SI仿真可以在电路设计阶段研究各种高速SERDES在不同板材的PCB或连接器上传输,使用各种均衡模型时接收端的信号质量、眼图、抖动和误码率。而SI测试可以测试信号的品质、时序、眼图、抖动等多项参数,验证是否满足规范要求,也可以用VNA测量通道的S参数,作为模型放到SI仿真软件中进行计算。
 
  对于研发Gbps高速电路板和系统的SI工程师,在设计和测试中主要面临的问题有:
 
  1. SI仿真需要准确的PCB、过孔、连接器的模型,通过测试建模可能要用到VNA、特制的测试夹具、探针或探针台,需要工程师既熟悉SI仿真软件,也了解精确的S参数测试方法;
 
  2. 在时域和频域验证仿真和测试的一致性,涉及到码型发生器、示波器、网络分析仪、ADS软件等多种仪器和软件,复杂性和难度较高,入门较困难;
 
  和创科技具有丰富的信号完整性仿真和测试经验,基于是德科技3D电磁场仿真软件ADS,可以为客户仿真PCIe/SATA/SAS/10GBASE-KR等多种高速链路,可以使用是德科技的高性能示波器90000Q、32G的误码仪N4960A,验证高速背板和收发器的性能,同时可使用示波器测量的波形对比ADS仿真的波形,在时域验证模型和仿真软件的精度,另外,和创可提供PCB专用探针台,配备是德科技的PNA以及GGB探针后可准确测量电路板内任意传输线(如图3所示),为客户提供完整的SI仿真测试方案和咨询服务。
 
  系统特点:
 
  可使用探针台实测板内任意传输线的S参数,为SI后仿真提供准确的模型;
 
  可帮助客户设计TRL夹具,使用同轴接头来测量和验证高速互联,建立准确的仿真模型;
 
  可以准确的提取PCB材料的介电常数和损耗正切,为SI仿真提供精确的模型;
 
  协助客户验证仿真结果和测试结果,修正仿真参数
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Figure 1:使用ADS仿真某SATA2总线
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Figure 2:32Gbps串行链路测试与验证方案

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Figure 3:使用PNA和PCB探针台测量板内S参数

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