測(cè)量4通道解串器上的偏斜裕量

LVDS解串器的偏斜裕量是其抖動(dòng)容限的指標(biāo)。應(yīng)用筆記3821：4通道（3個(gè)數(shù)據(jù)通道加時(shí)鐘通道）LVDS串行器/解串器的偏斜裕量測(cè)量展示了一種利用串行器和LVDS互連來(lái)測(cè)量偏斜裕量的方法。本應(yīng)用筆記描述了如何僅使用解串器測(cè)量偏斜裕量。概述的過(guò)程幾乎可用于任何LVDS解串器。

接收器偏斜裕量 （RSKM）

RSKM是一個(gè)有效的時(shí)序窗口，解串器可以在其中正確采樣LVDS輸入數(shù)據(jù)。為了對(duì)數(shù)據(jù)位時(shí)間（單位間隔或UI）內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣，從LVDS輸入時(shí)鐘生成定時(shí)選通信號(hào)。理想情況下，該選通信號(hào)應(yīng)位于數(shù)據(jù)脈沖的中間，因此最大RSKM可以接近LVDS數(shù)據(jù)位的一半。然而，許多非理想的內(nèi)部和外部條件可能會(huì)將可用的時(shí)序裕量降低到采樣窗口關(guān)閉和數(shù)據(jù)“錯(cuò)誤”的點(diǎn)。

下面列出了一些可能限制 RSKM 的內(nèi)部芯片組參數(shù)：

解串器內(nèi)部選通不確定性，與數(shù)據(jù)建立和保持時(shí)序要求有關(guān)

發(fā)射器脈沖位置變化，即單個(gè)串行器輸出數(shù)據(jù)位相對(duì)于串行器LVDS時(shí)鐘的位置變化

其他減少RSKM的因素與LVDS互連有關(guān)，包括：

電纜歪斜

碼間干擾 （ISI）

串行器傳遞到解串器的并行輸入時(shí)鐘抖動(dòng)

改進(jìn) RSKM

導(dǎo)致電纜歪斜的主要因素是電纜長(zhǎng)度、電纜類型和電纜質(zhì)量。可以實(shí)施以下設(shè)計(jì)建議來(lái)改進(jìn) RSKM：

使用每單位長(zhǎng)度低歪斜 （10–20ps/ft） 的短而高質(zhì)量的電纜。請(qǐng)注意，總偏斜路徑還包括連接器和PCB走線偏斜。高質(zhì)量的連接器和良好的電路板布局實(shí)踐（例如匹配的走線長(zhǎng)度）幾乎不會(huì)增加偏斜。

使用短電纜、直流平衡模式和線路均衡器可將 ISI 的影響降至最低。

將干凈的輸入時(shí)鐘信號(hào)應(yīng)用于串行器可改善數(shù)據(jù)/時(shí)鐘的抖動(dòng)性能，并保持良好的偏斜裕量。此外，適當(dāng)?shù)膫鬏斁€端接可防止反射，并有助于保持信號(hào)完整性和偏斜裕量。

推薦設(shè)備

安捷倫?8133A 脈沖發(fā)生器

泰克? CSA8000 或類似的數(shù)字采樣示波器

泰克 P6248 差分探頭

泰克 1103 泰克探針 BNC?電源

SMA 電纜

直流電源

測(cè)試程序

在直流平衡模式下配置串行器。圖1顯示了交流耦合配置，圖2顯示了時(shí)鐘和數(shù)據(jù)之間的時(shí)序關(guān)系。

使用等長(zhǎng)電纜將安捷倫 8133A 脈沖發(fā)生器的通道 1 差分輸出連接到 4 通道解串器（MAX9236、MAX9244 等）的 RxIN0 和 RxIN0+ 輸入。請(qǐng)按照以下步驟進(jìn)行正確設(shè)置：

選擇32MHz的時(shí)鐘頻率

選擇脈沖模式

使用 11.1% 占空比 （1/9）

使用 COMP 鍵（信號(hào)的補(bǔ)充）

使用以下信號(hào)電平：高 = 1.5V，低 = 1.0V（直流偏移 = V厘米= 1.25V）

將安捷倫 8133A 脈沖發(fā)生器的通道 2 差分輸出連接到解串器的 RxCLKIN+ 和 RxCLKIN- 輸入。使用相同的信號(hào)電平，并按照步驟 2a–2e 操作。

圖3顯示了按照步驟1-3中所述的過(guò)程產(chǎn)生的數(shù)據(jù)和時(shí)鐘信號(hào)波形。

圖5.RSKM-、RSKM+ 和選通信號(hào)的關(guān)系。

使用差分探頭使用可用的采樣范圍測(cè)量時(shí)鐘。然后，將同一探頭連接到解串器的差分?jǐn)?shù)據(jù)輸入，以進(jìn)行以下測(cè)量：

圖4顯示時(shí)鐘和數(shù)據(jù)最初未對(duì)齊。理想情況下，時(shí)鐘和數(shù)據(jù)應(yīng)在差分地交叉。如果不是這種情況，請(qǐng)向數(shù)據(jù)添加延遲，直到它與時(shí)鐘對(duì)齊。使用安捷倫 8133A 脈沖發(fā)生器通道 2 上的“延遲”選項(xiàng)。稱之為“延遲偏移”。

圖4.時(shí)鐘和數(shù)據(jù)之間的未對(duì)準(zhǔn)/偏移。

監(jiān)視解串器的 RxOUT0 引腳。在正常工作條件下，該引腳應(yīng)處于V電平抄送.

增加數(shù)據(jù)延遲，同時(shí)使用萬(wàn)用表監(jiān)控 RxOUT0 的電平。記錄 RxOUT0 信號(hào)從 1 轉(zhuǎn)換到 0 后的延遲值。稱之為：“+ 延遲”。

接下來(lái)，將延遲減小到負(fù)區(qū)域，并在 RxOUT0 從 1 轉(zhuǎn)換為 0 時(shí)再次記錄延遲。稱之為：“-延遲”。

從“+ 延遲”中減去延遲偏移量。這被稱為“RSKM-”。將延遲偏移量添加到“-延遲”。這稱為“RSKM+”。圖5顯示了相對(duì)于解串器內(nèi)部選通信號(hào)的RSKM和RSKM+區(qū)域。

理想情況下，RSKM+ 和 RSKM- 應(yīng)該是相同的;然而，實(shí)際上它們總是不同的。請(qǐng)注意，RSKM+ 和 RSKM- 越接近相同的值，設(shè)備的偏斜裕度就越好。

圖3.按照測(cè)試設(shè)置步驟1-3產(chǎn)生的數(shù)據(jù)和時(shí)鐘信號(hào)波形。

審核編輯：郭婷