誤碼率分析儀
主要特點和優(yōu)點
- 高達28.6 Gb/s 的碼型發(fā)生、誤碼分析和BER 測試能力
- 經(jīng)校準的集成經(jīng)校準的集成壓力生成技術(shù),滿足多種標準壓力接收機靈敏度和時鐘恢復(fù)抖動容限測試要求
-
- *高100MHz 的正弦抖動(SJ)頻率
- 隨機抖動(RJ)
- 有界不相關(guān)抖動(BUJ)
- 正弦干擾(SI)
- 擴展頻譜時鐘
- PCIe 2.0和3.0接收機測試
- IEEE 802.3ba和32G光纖通道測試
- 加壓力的電眼圖測試包括:
-
- PCI Express
- 10/40/100Gb 以太網(wǎng)
- SFP+/SFI
- XFP/XFI
- OIF/CEI
- 光纖通道(FC8, FC16, FC32)
- SATA
- USB 3.0*
- InfiniBand (SDR, QDR, FDR, EDR)
- 抖動裕量(Margin)測試、抖動容限一致性模板測試
- 快速輸入上升時間/高輸入帶寬錯誤檢測器,準確分析信號完整性
- 物理層測試套件,支持模板測試、抖動峰值、BER輪廓和Q因子分析,使用標準或用戶自定義抖動容限模板庫進行全方位測試
- 集成的眼圖和BER相關(guān)分析
- 抖動分離及定位(Jitter Map)選件系統(tǒng)豐富的抖動解析 – 支持長碼型(如PRBS-31)抖動三角測量,把基于BER的抖動分解功能擴展到Dual Dirac TJ、DJ和RJ限制之外,**分解抖動子成分
- **的誤碼定位分析技術(shù)(Error Location AnalysisTM),迅速了解BER性能限制,評估確定性誤碼與隨機性誤碼,執(zhí)行詳細的碼型相關(guān)誤碼分析,執(zhí)行誤碼突發(fā)分析或無誤碼間隔分析
應(yīng)用
- 設(shè)計驗證包括信號完整性、抖動和時序分析
- 對高速串行系統(tǒng)、復(fù)雜設(shè)計的性能測試
- 串行數(shù)據(jù)流和高性能網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)認證測試
- 設(shè)計/ 驗證高速I/O 組件和系統(tǒng)
- 信號完整性分析- 模板、峰值抖動、BER 輪廓、抖動分離及定位(Jitter Map)和Q 因子分析
- 設(shè)計/ 驗證光發(fā)射接收機
多域觀測
眼圖一直作為系統(tǒng)性能簡單、直觀的表現(xiàn),但是很難和BER性能聯(lián)系起來,因為測試儀器從根本上有很大的差別。示波器測量的眼圖是由較少的測試樣本組成,不容易發(fā)現(xiàn)一些罕見偶發(fā)的事件。誤碼儀 (BERT) 能夠?qū)γ恳粋€比特計數(shù),因此能夠提供基于很大量數(shù)據(jù)集樣本的測試,但是測試結(jié)果缺乏對信息的直觀的表征和故障排查。
BERTScope結(jié)合兩者的優(yōu)勢,允許快速、簡單的觀測眼圖,并比傳統(tǒng)的眼圖測試樣本多至少多兩個數(shù)量級。可以按照上圖的例子中所示的那樣,通過簡單的移動BERT 的采樣點,將光標放在感興趣的地方,使用強大的誤碼分析能力,獲得更多更深入的信息。例如,檢查碼型對當(dāng)前上升沿影響的敏感程度?;蛘撸褂靡绘I式BER 輪廓測量,檢驗是否性能問題是有界的,或者可能會導(dǎo)致哪些故障。在每一個例子里,測試樣本碼型可以是231-1的偽隨機碼,可以幫助建立模型或者故障定位。
數(shù)據(jù)豐富的眼圖
BERTScope 測試光接口信號。在這個例子中自動切換光域測量。
正如前面所示,BERTScope 在測量數(shù)據(jù)樣本深度方面與傳統(tǒng)的眼圖測試有著巨大的差異。這個差異意味著你能看到更加真實的情況,無論是什么樣的系統(tǒng),更多低概率事件將會隨著每次長數(shù)據(jù)碼型運行而出現(xiàn),不管是有隨機噪聲,還是從VCO引起的隨機抖動。通過一鍵式的BER Contour、抖動峰值和Q-因子測試,能夠增加對系統(tǒng)更深層次的認識,增加對設(shè)計的信心。
深度模板測試
由于可以改變采樣深度,因此BERTScope 即可以利用深度測量,得到高精度的系統(tǒng)的性能,又可以用少量樣本測試,和取樣示波器的測試結(jié)果匹配。在上圖所示的是光接口的眼圖測試。如果將BERTScope的采樣深度僅設(shè)置為3000 個波形,BERTScope 在1 秒鐘之內(nèi)就能生成眼圖。測量得到的裕量有20%,和取樣示波器的測試結(jié)果一致。下面一點的圖顯示的是使用一致性輪廓測量得到的誤碼率水平為10-6的結(jié)果,模板裕量減少到17%。
眼圖測試樣本深度優(yōu)勢至少是模板測試的10倍。不像其他誤碼儀提供的“偽”模板測試那樣,BERTScope能對模板邊沿的每一個樣點進行采樣,包括在眼圖之上和之下的區(qū)域。不僅如此,每一個點都能看到之前從未看到過的深度。這意味著既是使用工業(yè)標準化模板或自定義模板持續(xù)測試幾秒鐘,也能確保被測設(shè)備沒有隱藏的問題。
為工業(yè)標準提供高精度的抖動測試
無論測試碼型的長短,靠推算得到抖動結(jié)果得方法是不能達到*高抖動測量精度的。BERTScope 能快速測量誤碼率水平為10-9(高速信號可達10-10),或者等待儀器直接測量到10-12水平。對于這兩種測試方法,BERTScope 的一鍵式測量都嚴格符合MJSQ 定義的抖動測試方法,并且BERTScope 中內(nèi)部的延遲 控制是誤碼儀中*好的,可以確保抖動測試的精度??墒褂脙?nèi)建的抖動計算模型,包括TJ,RJ,DJ,或者將測試數(shù)據(jù)輸出,進行自定義的抖動建模分析。
BSA286C的低固有RJ可以同時滿足802.3ba的VECP(垂直眼圖閉合代價)和J2/J9校準,并提供所需的重要裕量,**檢定100G以太網(wǎng)芯片。
模板一致性輪廓測試
目前許多的測試標準像XFP/XFI和OIF CEI等都定義模板測試,其目的是確保在誤碼率水平為10-12時眼的張開度。一致性輪廓(等高線)視圖可以方便的了解到在不同誤碼率水平下模板是否通過。
快速選型指南
型號 |
*大比特率 |
帶壓力眼圖 – SJ, RJ, BUJ, SI |
類型 |
BSA286C |
28.6 Gb/s |
Opt. STR2 |
信號發(fā)生器/ 分析器 |
BSA260 |
26 Gb/s |
Opt. STR |
信號發(fā)生器/ 分析器 |
BSA175 |
17.5 Gb/s |
Opt. STR |
信號發(fā)生器/ 分析器 |
BSA125 |
12.5 Gb/s |
Opt. STR |
信號發(fā)生器/ 分析器 |
BSA85 |
8.5 Gb/s |
Opt. STR |
信號分析器 |
靈活的時鐘模式
BERTScope STR 選項的時鐘路徑
BERTScope 非常有特色時鐘產(chǎn)生路徑,為現(xiàn)實世界中不斷涌現(xiàn)出的設(shè)備提供了靈活的測試方案。無論是電腦插卡還是硬盤,通常都需要提供子速率(sub-rate)系統(tǒng)時鐘,例如PCIExpress中100MHz的時鐘。為了能使被測系統(tǒng)正常工作,需要提供差分的系統(tǒng)時鐘,而且時鐘的幅度、偏置各有不同;BERTScope 內(nèi)部提供靈活的分頻系數(shù),其靈活構(gòu)架可以完成各種時鐘的生成。
PCI Express Tx 端測量- 上面的截圖是用BERTScope 進行的一致性測量。PCI Express 子卡插在一致性測試板中,BERTScope 提供正確幅度和偏置的100MHz 的差分信號作為時鐘。使用BERTScope CR(時鐘恢復(fù)模塊)為子卡輸出的數(shù)據(jù)信號按照一致性要求的環(huán)路帶寬進行時鐘恢復(fù)。左上圖顯示的是被測設(shè)備通過了相應(yīng)的測試模板。右上圖是該信號使用Q- 因子算法得到**的去加重平均幅度。下方的兩截圖是對于跳變位所做的同樣的測量。
擴頻時鐘(SSC)通常用于串行系統(tǒng)中,以減小EMI 的干擾。BERTScope可以調(diào)節(jié)的SSC的調(diào)制幅度、頻率和調(diào)制的輪廓,如三角波、正弦波等,因此允許測試任何一種使用SSC技術(shù)的一致性標準。還可使用額外的調(diào)制器和信號源產(chǎn)生耦合了高幅度、低頻率的正弦抖動(SJ)的時鐘。
處理閉合的眼圖
BERTScope 的用戶界面設(shè)計友好、操作簡單。上圖顯示的是不同tap權(quán)重對預(yù)加重影響的時域特性。下方的波特圖顯示是濾波器如何補償通道的損耗。
隨著通道中電信號的數(shù)據(jù)率越來越快,通道的損耗經(jīng)常導(dǎo)致信號在Rx端的眼圖閉合。在實際的系統(tǒng)中,常使用Equalization(均衡)補償通道的損傷,以得到“張開的眼圖”。Tektrnoix 提供了強大的工具來幫助設(shè)計者測試和鑒定Tx/Rx組件是否滿足標準。
對于Rx測試,DPP125數(shù)字預(yù)加重器為BERTScope增加了經(jīng)校準的預(yù)加重輸出,用以模擬Tx 端的預(yù)加重特性。預(yù)加重目前廣泛使用在10GBASE-KR, PCIe, SAS, DisplayPort, USB3.0 等標準中。
特點:
- 1-12.5Gb/s 時鐘頻率
- 兩種型號分別支持3- 階或4- 階tap
- 靈活的光標位置,允許預(yù)設(shè)光標和滯后光標
- 選項ECM (眼圖張開器、時鐘復(fù)用器、時鐘倍頻器)
PatternVu
PatternVu
PatternVu 選件是一套軟件實現(xiàn)的FIR 濾波器,能夠在眼圖顯示之前使用。在使用均衡的Rx 系統(tǒng)中,PatternVu 能夠觀測、測量在Rx 端均衡之后、判決之前信號的眼圖,即能將均衡的影響包含在測試結(jié)果中。均衡器*多允許有32個抽頭(tap),并且可以選擇每個UI 的抽頭(tap) 分辨率。
PatternVu還包括CleanEye功能,即碼型固定的、經(jīng)過平均處理后的眼圖,可以去除眼圖的非確定性抖動分量。CleanEye能夠在存在大量Rj 的情況下,清晰的看到ISI 對系統(tǒng)的影響。
單次波形數(shù)據(jù)值輸出是PatternVu 的一個部分,能夠顯示所捕獲的固定碼型中的任意一個比特,非常類似實時示波器中的單次捕獲功能。一旦被捕獲,波形數(shù)據(jù)能夠以多種格式輸出,以便使用其他工具進行分析。
時鐘恢復(fù)
直觀用戶界面提供了對所有操作參數(shù)的簡單控制。獨特的環(huán)路回饋視圖描繪了環(huán)路帶寬的特性-該圖是真實測量的結(jié)果,而不是數(shù)據(jù)設(shè)置過程
Tektronix的CR125A, CR175A, 和CR280A產(chǎn)品提供了靈活的一致性時鐘恢復(fù)方案。許多標準的抖動測試要求使用指定環(huán)路帶寬的時鐘恢復(fù)。使用不確定或未知的環(huán)路帶寬將帶來錯誤的抖動測量。Tektronix*新的時鐘恢復(fù)儀器能夠為各種標準測試提供簡單、**的測量。
顯示和測量SSC 抖動波形
SSC 波形測量
Tektrnoix CR 和CRJ 不受到BERTScope 的限制,還可以配合其他儀器使用,如取樣示波器或誤碼儀等??梢院推渌延械膬x器組成一致性測量系統(tǒng)。
擴頻時鐘(SSC)在*新的串行標準中經(jīng)常使用到,以減小EMI干擾,例如:SATA,PCI Express和下一代SAS。Tektronix CR家族支持擴頻時鐘的恢復(fù),能夠顯示和測量SSC調(diào)制波形。包括了*大、*小頻率偏差(ppm或ps為單位)、調(diào)制變化率(dF/dT)和調(diào)制頻率等自動化測量項目。也包括了數(shù)據(jù)速率的顯示以及簡單易用的垂直、水平光標。
抖動分析
抖動頻譜測量
配有GJ選項的Tektronix CR125A、CR175A或CR286A,可以和取樣示波器或者誤碼儀一起使用多種時鐘恢復(fù)從1.2-11.2Gb/s進行DCD 和實時抖動頻譜分析。抖動頻譜顯示頻率范圍從200Hz 到90MHz,可以使用光標進行測量??梢允褂糜脩艨稍O(shè)置的頻率限定進行抖動的帶限測量( 上圖例子中是P C IExpress2.0 預(yù)設(shè)的帶寬限制和抖動測量)
Rx 端壓力眼圖測試
像進行PCI Express2.0這類的串行總線一致性Rx端壓力測試,通常需要用到多臺獨立的儀器和設(shè)備,不得不花幾個小時去設(shè)置儀器、連接被測設(shè)備。通過BERTScope一臺儀器,以及測試向?qū)砜刂扑械慕?jīng)校準的壓力源,非常方便的進行Rx 端的壓力測試- 這些都是在一臺儀器中完成的。該方案不需要外部電纜、混頻器、耦合器、調(diào)制器,減少了校準過程,大大簡化了壓力測試的校準和測試。
外部連接的網(wǎng)絡(luò)隨時都在變化,這構(gòu)成了Rx 端測試的一大挑戰(zhàn)。雖然像誤碼測試和Rx靈敏度測試非常的重要,但在現(xiàn)實世界,像10Gb/s的背板系統(tǒng)和其他高速總線的Rx 抖動容限性能必須要考慮到。壓力眼圖測試(Stressed Eye Testing)現(xiàn)在在許多的工業(yè)規(guī)范中變得越來越常見。另外,工程師可以利用壓力眼圖測試來發(fā)現(xiàn)Rx端接收性能的極限,用以檢查系統(tǒng)在設(shè)計和生產(chǎn)過程中的裕量。
靈活的產(chǎn)生信號損傷
各種的壓力損傷
許多標準要求測試在不同頻率、不同幅度、不同調(diào)制的SJ 對Rx 的影響。BERTScope 內(nèi)建的抖動容限功能通過用戶自定義的容限模板,自動的完成這項測試。同時,BERTScope 還提供了許多標準的測試庫供用戶使用。
BERTScope 內(nèi)建了高質(zhì)量、經(jīng)校準的各種信號損傷源,包括RJ、SJ、BUJ 和SI。
ISI 是許多標準中常見的信號損傷類型。BSA12500ISI 差分ISI板提供了可變的鏈路長度,產(chǎn)生各種ISI 干擾。
壓力眼圖測試選項
BERTScope 碼型發(fā)生器
BSA125, BSA175, 和BSA286 系列碼型發(fā)生器提供了完整的PRBS 碼型發(fā)生功能,支持標準和自定義碼型。STR 選項可以產(chǎn)生集成的、經(jīng)校準的壓力信號,可以替代傳統(tǒng)多儀器、手動校準的方案。
碼型捕獲
碼型捕獲
對未知的輸入數(shù)據(jù)有幾種處理方法。對于上面所討論的實時在線數(shù)據(jù)分析,BERTScope 還提標配了一個非常有用的功能-碼型捕獲。該功能允許用戶指定重復(fù)碼型的長度,BERTScope連續(xù)的捕獲指定長度的數(shù)據(jù),長度可達128Mb。這筆數(shù)據(jù)可以作為新的判決器的參考碼型,可以編輯、保存以便未來使用。
強大的誤碼分析功能- 在這個例子中,眼圖測試結(jié)果和BER 聯(lián)系在一起,發(fā)現(xiàn)并解決了內(nèi)存控制芯片的一個問題。左上角的眼圖顯示了在信號在十字交叉區(qū)域出現(xiàn)比正常眼圖所少見的特征。接著將BER 判決點移動到該區(qū)域上仔細勘察。誤碼分析結(jié)果顯示出問題特征和碼型中第24 個標記位有一定的聯(lián)系。進一步調(diào)查發(fā)現(xiàn)和IC 內(nèi)部的時鐘分頻有關(guān);系統(tǒng)時鐘是輸出數(shù)據(jù)速率的24分頻。重新設(shè)計芯片中增大了對時鐘鏈路的隔離后,就能得到右下角所示的干凈眼圖。
抖動測量
MJSQ 標準Dual Dirac 抖動測量
數(shù)據(jù)速率在Gb/s 的信號其眼寬就幾百個皮秒,甚至更少。因此**的抖動測量是控制抖動預(yù)算的重要部分。BERTScope提供兩套工具來完成這些重要抖動測試。
物理層測試套件使用廣泛認可的Dual Dirac方法測試總體抖動(Total Jitter)和對總體抖動的分離,隨機抖動(RJ)、確定性抖動(DJ)。BERTScope 采用的是誤碼儀的方法采集數(shù)據(jù),樣本深度遠大于示波器測試抖動時所采集的樣本深度,并很少采用推算的方法測量抖動。從根本上講,這種方法的測試精度比高度依靠推算的方法的精度要高很多。
抖動分離及定位(Jitter Map)
選件抖動分離及定位(Jitter Map) 是BERTScope 上*新的抖動測量套件。該套件提供了復(fù)雜的分析子集,除了RJ和DJ 之外,還包括了許多更高速的標準一致性測試中定義的抖動測量。選件抖動分離及定位(Jitter Map) 能在長碼型上(例如PRBS31)進行抖動測量和分離,也支持非PRBS 的實時在線數(shù)據(jù)抖動分析(需要實時數(shù)據(jù)分析選件)。
主要特性包括:
- DJ 分解為有界不相關(guān)抖動(BUJ),數(shù)據(jù)相關(guān)抖動(DDJ),碼間干擾抖動(ISI),占空比失真抖動(DCD),包含F(xiàn)/2 抖動在內(nèi)的子速率抖動(SRJ)
- 基于誤碼測試(非推算)的TJ測量,誤碼率水平可以到10-12甚至更小
- 區(qū)分相關(guān)和非相關(guān)性抖動分量,減小對長碼型的DDJ 和RJ測試的混淆
- 可以測量*小眼張開度的抖動
- 增加了其他儀器所沒有的抖動測試項目:加重抖動(EmphasisJitter),非相關(guān)抖動(Uncorrelated Jitter),數(shù)據(jù)相關(guān)性脈寬損耗(DDPWS)和非ISI 抖動
- 直觀的抖動分離樹顯示
接口卡在線測試
Jitter Peak and BER Contour measurements made on live data.
BERTScope 提供的實時數(shù)據(jù)分析選項可為高速線卡、主板和實時的數(shù)據(jù)提供物理層測量。BERTScope 采用了新型的雙判決(Dual-decision)系統(tǒng),可以進行參數(shù)測量,如一致性標準的眼圖測試、抖動、BER 輪廓和Q- 因子等- 所有的這些測試都需要時鐘信號。Jitter Map 選項能夠?qū)崟r的數(shù)據(jù)進行深入的抖動的解析,而無需對不知道碼型長度、或者無法預(yù)知數(shù)據(jù)流中插入的閑散符號而感到無助。故障定位和調(diào)試變得非常的簡單,只要按一個鍵就能洞察被測系統(tǒng)物理層的情況。