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示波器探头响应改善MIPI设计裕量

   文章来源:Internet  发布时间:2012-02-28  访问量:1380

    移动行业处理器接口(MIPI)联盟是负责推广移动设备软硬件标准化的组织。它已经发布了D-PHY规范,该规范可在芯片与设备之间的通信链路上实现高达1.5Gbps(1,500,000,000比特/秒)的数据传输率。MIPI联盟还计划在近期发布M-PHY规范,进一步提高数据传输率,达到大约6Gbps的水平。随着需要更高数据吞吐量的移动应用和特性不断出现,对传输速率的要求也相应提高。这些应用和特性包括:高分辨率照相机捕获、高清视频显示,以及用于下一代长期演进(LTE)射频(RF)移动通信网络的复杂调制方案。
    MIPI联盟下属的电气标准工作组投入了巨大的努力来制定这些物理层规范,以确保实际设计可以在移动环境中正常运行。由于移动设计的体积受到很大限制,许多元器件都挤在一个狭小密集的空间中,所以电源供电、散热、信号串扰和耦合等问题更加突出,工程师在设计过程中必须谨慎地考虑这些问题。此外,数字和射频电路都安装在这个狭窄空间中,会使电磁干扰(EMI)更加严重。这些新的挑战可能会带来各种不可预见的问题,单凭普通数字设计的经验无法解决这些问题。
    图1,匹配电缆对的频率响应,额定带宽为18GHz.-3dB截止带宽实际上大约为10GHz,低于额定带宽。
    除此之外,两条电缆的特性不相似,可能在部分信号内容过度衰减或放大时导致波形失真。特别是在第二条匹配电缆对上,可以在5GHz~8GHz之间看到频率响应凸起
    MIPI联盟提倡使用一致性测试套件(CTS)对设计进行测试,包括对发射机和接收机电路,以及信号互连进行测试。其目的是增强系统的互操作性,或保证不同厂商的设计在一起使用时能够良好地配合。特别是在进行发射机测试时,CTS可以使用探头和示波器进行关键的测量,例如信号幅度、通道内/通道间偏差、转换速率、抖动性能、眼图和时间要求。在进行测试时切勿忘记的一个重要因素是所使用的探测系统的精度,使用不一致的探头可能会降低设计的真正性能。pcb抄板例如,不规则的频率响应和探头的不匹配偏差有可能造成测量结果出现极大差异,导致尽管设计运行得更好,但是裕量减小。在本文中,您将了解如何通过现有的解决方案,只使用一台示波器来校正和匹配每个探头,使其具有相同且经过校正的响应,从而获得更多的设计裕量。
    探头损耗和偏差对测量结果的影响
    探头和电缆都具有固有的损耗和变化。损耗有时可能极大,或与标称值有一定的差距,导致测量结果发生变化。为了补偿固有损耗,示波器厂商通过数字信号处理(DSP)技术进行探头校正。供应商使用“最佳”模型,并应用到所有探头的的补偿和校正上。虽然这一策略可以解决某些损耗和变化,但也意味着如果一个探头的特性发生了变化、漂移或偏离开始使用的模型,那么对这个探头进行的补偿就不再正确了。现实中有很多探头组合连接到探头放大器上,为了获得最高测量精度必须对每种探头组合进行测量。最终的结果是,您可能会得到不必要的误差或探头与探头之间的差异。您也可以使用定制的探头。虽然这提供了很大的便利,但它也意味着,示波器厂商再也无法提供“最佳”系统。

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