串行数据约束条件确定示波器存储深度的探讨

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1、串行数据约束条件确定示波器存储深度的探讨

2、第1lunouseg(this)">图1，某一个信号（绿色）的耦合会导致另一个信号（黄色）的抖动。紫色迹线是由串行数据信号导出的抖动趋势信号。　　如果信号的数据速率合适，你就能够利用一个较低的采样率来延长在每个触发脉冲上被捕获的时间。例如，在数据速率为1Gbps时，你能够充分地捕获采样率为10Gbps的信号的所有频率成分。在这种情况下，存储量为1M采样的可以捕获100微秒宽的数据，从而你就能看到频率为10kHz的一个完整抖动周期。500)this.style.ouse

3、g(this)">　　表1列出了采样率为20GS/s的示波器能够捕获的最低抖动频率，即突发脉冲发生率，是存储深度的函数。要注意的是，即使是目前市场上存储深度最深的示波器，在以20GS/s的采样率采样时，也捕获不到低达60Hz甚或120Hz的抖动频率。如果你怀疑电源中有什么部件正在电源线交*处发出突发抖动或噪声，则一种有用的故障排除技术就是在电源线上进行触发，然后查看在抖动趋势波形上是否有稳定的突发脉冲。　　多数开关式电源的工作频率高于20kHz，因此采样率为20GS/s的示波器中的1M采样内存通常足以捕获到与

4、开关式电源相关的问题。　　检查PRBS中的所有组合　　在测试系统中使用PRBS作为激励信号有一个优点，就是它包含了所有可能的由很多1和0组成的序列，仅受限于PRBS的长度。一个2N-1PRBS序列包含一个由N-1个0及其后面N个1组成的序列以及由　　你应该使用的PRBS模式的长度取决于你正在设计的串行总线。你选择的PRBS中由连续的0或1组成的最长连序列应该与你正在设计的串行总线中由连续的0或1组成的最长连序列匹配。例如，如果你的总线使用8b/10b编码，那你只需要使用一个25-1PRBS来测试。　　为了查看

5、所有组合的影响，你应该捕获整个PRBS。如果你分析的一次采集比整个PRBS短，那你就会捕获不到某些组合。只要重复运行，你仍然会有很好的机会在不确定的时间之后看到序列的所有部分，这是因为示波器将很可能在PRBS内的各个点随机反复触发。不过，在每个触发脉冲或一个触发脉冲上捕获整个PRBS，都会使你100%放心。500)this.style.ouseg(this)">　　表2列出了比特率为2.5Gbps和示波器采样率为20GS/s时捕获整个PRBS序列所需的存储量。对于其它组合，计算所需内存的数学运算都是很简单的。

6、要注意的是，即使是目前市场上内存最深的示波器，也无法在一次采集中捕获一个完整的232-1PRBS序列。27-1序列和211-1序列是常见的模式，这两种模式都很容易存入256k采样内存。216-1序列可存入1M采样内存，还有剩余空间。如果是表2未列出的序列，或者是其它采样率和数据速率，那你可以利用捕获的周期数量=[（存储深度）＊（数据速率）]/（示波器采样率），再按要求的误码率推算，就可很方便地计算出所需的内存。　　在你能确信自己的系统将满足给定误码率之前，你需要多长时间来让示波器掩码或抖动测试运行呢？从统计角

7、度而言，你可以把这个问题描述如下：在误码率比如说为10-12时，你可能在你检查的最初几个比特中看到大量错误；另一方面，你也可能在1016或任意大数量的连续比特中看不到错误。　　你可能要等待很长时间来确定已测的误码率，但这可能没有花费很长时间，尤其是当你从来没看到任何差错时。假定你没有发现任何差错违背情况，那你就可以计算置信区间，以便根据较少的数据预计给定误码率。例如，对于给定的BER（误码率），表3说明你必须观察多少无错误比特才能达到表中的置信度。500)this.style.ouseg(this)">　　要

8、注意的是，虽然示波器和BERT（误码率测试仪）之间的相关性很好，但示波器给你的只是误码率的估计值，而不是测量值。为了达到你实现误码率目标的最终置信度，你需要使用BERT，尤其是在误码率很低的时候。现在的问题是，示波器即使没有固有的抖动或随机噪声，也只能捕获数据的一个子集，而BERT则能检查每一个比特。　　假定你的确看到了一些差错，那么表3和外推法就是无效的。在这种情况下，你需要让系统一直运转，直到你看到10~15个差错才能确信差错的数量除以被测UI（单位区间）的数量就是长期BER的良好预测值。假定差错随机发生

9、，则该过程所需的时间就是不确定的。500)this.style.ouseg(this)">　　表4示出了内存深度、每次采集捕获的UI数量以及达到95%和99%置信度（确信BER小于10-12）所需的采集总数三者之间的关系。表4还假定数据速率为2.5Gbps，示波器的采样率为20GS/s。你可以看到，即使借助100M采样内存，也要花很长时间才能达到很高的置信度（确信BER很低）。　　很多配有串行数据分