信號(hào)完整性分析基礎(chǔ)系列之十九——高速串行信號(hào)接收機(jī)測(cè)試

1、1.背景網(wǎng)絡(luò)、多媒體、移動(dòng)通信對(duì)提高數(shù)據(jù)吞吐率的需求與日俱增，推動(dòng)計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)不斷突破速度極限。圖1是當(dāng)前主流計(jì)算機(jī)外設(shè)總線的速率演變情況。圖1主流高速串行標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)圖數(shù)據(jù)率越高，信道趨膚效應(yīng)和介質(zhì)損耗對(duì)信號(hào)質(zhì)量的影響越嚴(yán)重，在時(shí)域上表現(xiàn)為：邊沿變緩，碼間干擾加劇，抖動(dòng)增加。通常使用眼圖來評(píng)估高速信號(hào)質(zhì)量。下圖是三種速率的信號(hào)在發(fā)送端和接收端分別測(cè)得的眼圖。可以明顯看出，速率越高，接收端的眼圖閉合程度越小。能否在接收端正確檢測(cè)出受損的

2、信號(hào)，是高速收發(fā)器芯片設(shè)計(jì)者面臨的挑戰(zhàn)。不像發(fā)送端可以直接測(cè)量被測(cè)件（DeviceUnderTest，DUT）輸出的信號(hào)，信號(hào)進(jìn)入接收機(jī)內(nèi)部后無法直接觀測(cè)，一般使用儀器產(chǎn)生一定樣本量、一定特征的激勵(lì)數(shù)據(jù)流給DUT。這些特征一般是多種形式的“干擾”，儀器通過施加不同程度的“干擾”，測(cè)試接收機(jī)的表現(xiàn)。這種儀器一般是誤碼率測(cè)試儀（BitErrRateTester，BERT）。簡單的說，誤碼率測(cè)試就是發(fā)送已知數(shù)據(jù)給被測(cè)接收機(jī)芯片，通過量化被錯(cuò)誤

3、判決數(shù)據(jù)的比例來衡量接收機(jī)芯片的性能。在功能上，誤碼率測(cè)試儀包括數(shù)據(jù)發(fā)生（PatternGernerter）和錯(cuò)誤檢測(cè)（ErrDetet）兩個(gè)部分，即前者產(chǎn)生激勵(lì)，后者檢測(cè)響應(yīng)。圖4誤碼率測(cè)試儀工作原理框圖測(cè)試時(shí)，誤碼率測(cè)試儀和DUT收發(fā)互連形成回環(huán)，如圖5。PatternGenerat發(fā)出帶有“干擾”的信號(hào)給DUT。DUT將接收到的數(shù)據(jù)經(jīng)過內(nèi)部回環(huán)又發(fā)送回給誤碼率測(cè)試儀。一般經(jīng)過DUT內(nèi)部的檢測(cè)和時(shí)鐘域變換，發(fā)送回去的數(shù)據(jù)不再帶有“干