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隨著高速串行 (HSS) 通信通道擴展到多個通道并提升到更快的比特率，確保硬件互操作性變得越來越復雜。模塊加載會在背板上產(chǎn)生損傷，這些損傷必須在系統(tǒng)級別使用經(jīng)過校準的測量系統(tǒng)進行驗證。必須特別注意測試設置，才能提高主機背板上插入的不同模塊的互操作性。例如，必須注意系統(tǒng)中的模塊和背板，無論它們是作為整體相互連接，還是分別獨立存在。本應用指南將討論與背板通道相關的HSS信號注意事項。

討論：

■背板注意事項

■背板信號有效載荷和信號耦合

■測試點指示

■測試平臺校準

■損耗模型和預算

■探頭/電纜互連

■嵌入/去嵌入

■抖動和噪聲分析

■干擾對象/干擾源分析

背板注意事項

現(xiàn)代背板可以通過進行物理信號測量或模擬通道操作裕量 (COM) 來驗證。這里我們將重點討論通過在系統(tǒng)的多個測試點進行物理信號測量來驗證背板的注意事項。這些測量應在信號鏈的近端和遠端進行，通道路徑應表示為發(fā)射器和接收器端點之間所有通道路徑的組合。建議單獨測量背板通道，以便驗證插入損耗、連續(xù)性、反射和串擾。此外，在執(zhí)行系統(tǒng)級測試時，應在將插卡(PIC) 插入背板之前，根據(jù)其規(guī)格驗證每個插卡的信號質量。

必須驗證的因素

?每個背板通道的損耗預算規(guī)范（損耗會有所不同）

?通道走線和互連中的不連續(xù)性造成的損傷

?相鄰走線和層板上的干擾對象/干擾源耦合引起的串擾

?信號的抖動和噪聲特性（SDLA將允許在每個特定 S參數(shù)的測試點進行測量，而無需移動探頭點）

?通過加壓信號模式進行抖動和眼圖測試

?具備適當背板隔離的校準測量系統(tǒng)

模塊和背板注意事項

?在插入PIC之前表征背板

? 使用校準夾具和適當?shù)倪m配器互連來測量損耗預算，以分路信號

? 使用分線板（也稱為“Paddle Card”）在指定測試點測量從PIC穿過背板的信號傳輸

背板信號有效載荷映射和信號耦合

通常，背板應在同一系統(tǒng)中支持商用現(xiàn)貨（COTS）和專有PIC。然而，在分布式背板架構中，HSS信號會受到信號損傷，例如通道損耗、信號耦合不完美和模塊負載回波損耗。此外，每個模塊都將具有高功率和低功率操作要求的電信號。在同一背板上支持如射頻 （RF）和光學標準等混合模式通道和組合帶來了更多的挑戰(zhàn)。

背板配置在尺寸和功能上存在顯著差異。通常情況下，我們必須對混合信號進行管理，以便在背板上正常運作。HSS信號容易受到串擾、EMI和其他形式的耦合影響。正確的模塊布局是確保互操作性的關鍵考慮因素，可通過維持適當?shù)耐ǖ罁p耗預算來實現(xiàn)。

混合信號背板架構的結構化信號組映射和布局，顯示背板總線、離散信號和電源/接地層。

連接器布局定義了特定背板連接器支持的PIC類型。為了確保適當?shù)幕ゲ僮餍裕嘲搴蚉IC的組合通道損耗不得超過通道的總損耗預算。因此，對于具有HSS總線的PIC，必須額外考慮背板插槽的布局。

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測試點指示

為了確保HSS信號的測量結果準確，必須使用經(jīng)過校準的測量系統(tǒng)測量指定測試點的信號。測量系統(tǒng)應包括適當?shù)幕ミB適配器、ISI損耗夾具和復制通道。

?TP1直接連接到示波器以進行校準測量

?碼型發(fā)生器將傳輸如一致性、PRBS或自定義等測試碼型，其振幅上具有不同壓力，需要對其進行校準以實現(xiàn)正確的壓力損傷 , 從而滿足測試規(guī)范中的傳輸均衡要求

?隨機和正弦（調整眼寬）抖動損傷

?合路器用于注入差模（調整眼高）和共模干擾

?TP2信號在背板通道遠端進行示波器測量，可實現(xiàn)全通道壓力測量

?TP2信號注入到近端的背板

?進行校準通道損耗補償

?進行復制通道損耗補償

校準結果

?補償信號路徑中的實際損耗

?補償HSS測試模式中的RJ和SJ損傷

?使用傳輸通道均衡來補償壓力信號EH和EW

測試平臺校準TP1（示例圖）

TP1校準旨在補償從信號源到ISI損耗夾具以及Rj和Sj正弦抖動曲線中的信號幅度損失。這些校準將用于補償碼型發(fā)生器輸出電平，以抵消信號到達TP1注入點的損耗。

幅度校準旨在補償由于通道損耗變化和數(shù)據(jù)模式變化導致的發(fā)生器輸出電壓變化。一致性測試碼型 (Compliance Pattern) 提高了測試結果的一致性。TX均衡Presets經(jīng)過校準，可為預期的通道衰減準備信號。

TX均衡Presets經(jīng)過校準，可為預期的通道衰減準備信號。

測試平臺校準TP1（示例圖）

真實地注入隨機抖動（RJ）到數(shù)據(jù)碼型中，用于了解系統(tǒng)對隨機（無界）抖動的敏感性。

正弦抖動（SJ）, 有時甚至考慮相鄰通道的串擾引入的抖動，也會被真實的注入到數(shù)據(jù)碼型中，用于了解系統(tǒng)對有界抖動的敏感性。

多音SJ用于測試接收器在指定頻率下的時鐘恢復抖動跟蹤（例如PLL環(huán)路帶寬）。

測試平臺校準TP2（示例圖）

TP2校準提供了一種包括差模干擾（DMI）和共模干擾 （CMI）等效項的方法，這些是用于模擬系統(tǒng)串擾的必要條件。

DMI是在已知損耗的通道上測量的，該通道代表物理通道。ISI/DMI/SJ共同用于以確定性方式設置EH和EW。

CMI是在已知IL損耗的通道上測量的，該通道代表物理通道。

測試平臺校準TP2（示例圖）

信號加重/去加重允許對TP1和TP2處的信號進行所需的TX均衡（通道中的校準響應），用于為HSS信號測試指定的適當測試模式打開信號眼圖。

｜結論｜

（注：受篇幅限制，請大家掃描文中二維碼下載完整版應用指南學習~）

從模塊到背板的HSS信號將在通道信號路徑上受到損傷。校準的測試方法可實現(xiàn)適當?shù)难a償，從而實現(xiàn)互操作性。

■使用校準的測試夾具，并觀察通道中的通道損耗預算以便進行信號補償。

■采用信號通道的嵌入和去嵌入技術，無需移動探頭即可在所有測試點進行精確測量。

■模塊和背板都可能出現(xiàn)串擾，因此最好分別表征串擾然后將它們作為整體系統(tǒng)來表征。

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