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2.5 識別導(dǎo)致過多損耗的設(shè)計特征由于測得的 TDR/TDT 數(shù)據(jù)能直接從 TDR 儀器快速、輕松地導(dǎo)入建模工具，從而幫助我們找出意外或異常行為的根本原因，因此調(diào)試時間有時能從幾天縮短到幾分鐘。圖 33 所示為三種結(jié)構(gòu)測得的 TDT 響應(yīng)。頂端的水平線是從參考直通測得的插入損耗，可以看到當(dāng)互連基本上為透明時，響應(yīng)非常平。這種測量直接反映了儀器的能力。

均勻線（被測件1）和作為差分對一部分的均勻線（被測件2）上測得的插入損耗。從上往下的第二條線就是前文中所見的8英寸單端微帶線的插入損耗。第三條線是另一條九英寸長均勻微帶傳輸線測得的插入損耗。然而，該傳輸線的插入損耗上有一個約6GHz的波谷。這個波谷極大地限制了互連的可用帶寬。排前條傳輸線的-10分貝帶寬約為12GHz，而第二條線的-10分貝帶寬約為4GHz。這表示可用帶寬降低了三分之二。如需優(yōu)化互連設(shè)計，首先要著手的是了解這個波谷從何而來。是什么原因?qū)е铝诉@個波谷？ 信號完整性測量和數(shù)據(jù)后期處理；自動化信號完整性測試商家

改變兩條有插入損耗波谷影響的傳輸線之間的間距。虛擬實(shí)驗(yàn)之一是改變線間距。當(dāng)跡線靠近或遠(yuǎn)離時，一條線的插入損耗上的諧振吸收波谷會出現(xiàn)什么情況？圖35所示為簡單的兩條耦合線模型中一條線上模擬的插入損耗，間距分別為50、75、100、125和150密耳。紅色圓圈為單端跡線測得的插入損耗。每條線表示不同間距下插入損耗的模擬響應(yīng)。頻率諧振比較低的跡線間距為50密耳，之后是75密耳，排后是150密耳。隨著間距增加，諧振頻率也增加，這差不多與直覺相反。大多數(shù)諧振效應(yīng)的頻率會隨著尺寸增加而降低。然而，在這個效應(yīng)中，諧振頻率卻隨著尺寸和間距的增加而增加。要不是前文中我們已經(jīng)確認(rèn)模擬數(shù)據(jù)和實(shí)測數(shù)據(jù)之間非常一致，我們可能會對模擬結(jié)果產(chǎn)生懷疑。波谷顯然不是諧振效應(yīng)，其起源非常微妙，但與遠(yuǎn)端串?dāng)_密切相關(guān)。在頻域中，當(dāng)正弦波進(jìn)入排前條線的前端時，它會與第二條線耦合。在傳播中，所有的能量會在一個頻率點(diǎn)從排前條線耦合到相鄰線，導(dǎo)致排前條線上沒有任何能量，因此出現(xiàn)一個波谷。自動化信號完整性測試商家克勞德實(shí)驗(yàn)室提供信號完整性測試軟件解決方案；

ADC、示波器前端架構(gòu)及使用的探頭決定了示波器硬件能夠支持將垂直量程設(shè)置降到多低。所有示波器的垂直刻度設(shè)置都有一個極限點(diǎn)，超過這個點(diǎn)，硬件不再起作用，這時，即使用戶繼續(xù)使用旋鈕將垂直刻度設(shè)置變得更低，也不會改進(jìn)分辨率，因?yàn)檫@時用的是軟件放大功能。示波器廠商通常將這個點(diǎn)作為轉(zhuǎn)折點(diǎn)，在此之后，即使將示波器的垂直刻度設(shè)置得更小，也只能在顯示效果上放大信號，但無法像用戶期待的那樣提高分辨率，因?yàn)檫@時示波器是用軟件放波形。傳統(tǒng)示波器在垂直量程設(shè)置降至10mV/格以下，就會啟用軟件放大功能。另外，部分廠商的示波器會在較小的垂直刻度設(shè)置(通常是10mV/格以下)時，自動將示波器帶寬限制為遠(yuǎn)低于標(biāo)稱帶寬的一個值。因?yàn)檫@些示波器的前端噪聲過于明顯，幾乎不可能在全帶寬上查看小信號。

量程設(shè)置對示波器分辨率的影響量程設(shè)置對示波器的分辨率利用程度影響很大。啟用模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)首先需要設(shè)置垂直刻度并盡可能全屏顯示波形。舉個例子，假如被測信號波形占據(jù)示波器屏幕的?，那么8位ADC實(shí)際被使用的位數(shù)就降到了7位。又假設(shè)波形只占屏幕的?，那么ADC實(shí)際被使用的位數(shù)就從8位降至6位。如果將波形放大到占據(jù)整個屏幕，示波器ADC的8位分辨率就可以得到充分利用。要獲得比較好分辨率，就必須使用靈敏的垂直刻度設(shè)置，在顯示屏上盡可能接近滿屏顯示波形克勞德實(shí)驗(yàn)室數(shù)字信號完整性測試信號眼圖；

9英寸長跡線的ADS模型，模仿了與相鄰被動線的耦合，模型帶寬為~8GHz。所示為ADS中使用MIL結(jié)構(gòu)的兩條耦合傳輸線的簡單模型。所有物理和材料屬性均進(jìn)行了參數(shù)配置，以便在以后進(jìn)行更改。我們假設(shè)兩條均勻等寬線的簡單模型，有間距、長度、電介質(zhì)的厚度、介電常數(shù)和耗散因素。我們使用千分尺從結(jié)構(gòu)上測得的各種幾何條件，并使用從均勻傳輸線測得的相同的介電常數(shù)和耗散因素。ADS中的集成2D場解算器會自動用這些幾何值計算傳輸線的復(fù)合阻抗和傳輸特性，并模擬頻域插入損耗和回波損耗性能，與實(shí)際測量中的配置完全一樣。我們將TDR中測得的插入損耗數(shù)據(jù)以Touchstone格式帶入ADS，然后將測得的響應(yīng)與模擬響應(yīng)進(jìn)行比較。圖34所示為插入損失的幅度（單位為分貝）和插入損失的相位。紅色圓圈是測得的數(shù)據(jù)，與TDR儀器屏幕的顯示相同。藍(lán)線是基于這個簡單模型的模擬響應(yīng)，沒有參數(shù)擬合。克勞德實(shí)驗(yàn)室信號完整性測試系統(tǒng)平臺；自動化信號完整性測試商家

信號完整性測試總結(jié)及常見問題；自動化信號完整性測試商家

我們現(xiàn)在看一個具體示例:圖3中，兩款示波器都已設(shè)置為800mV全屏顯示。8位ADC示波器的分辨率是3.125mV，即，800mV除以28(256個量化電平)。10位ADC示波器的分辨率是0.781mV，即，800mV除以210(1024個量化電平)。計算出來的分辨率又被稱作小量化電平，在正常采集模式下，是示波器能識別的信號小變化范圍。示波器通常支持高分辨率采集模式，在該模式下，要得到正確的信號，示波器的模擬前端要能夠防混疊，且采樣率遠(yuǎn)大于實(shí)際需要的采樣率。也有的廠家采用過采樣技術(shù)配合DSP濾波器來提高示波器的垂直分辨率，然后給出一個指標(biāo)，說高分辨率模式下，其位數(shù)是多少。以In?niiumS系列示波器為例，其ADC固有分辨率是10位，高分辨率模式下是12位。高分辨率模式要求ADC實(shí)際支持的采樣率遠(yuǎn)高于被測信號測量所需的硬件帶寬。提升分辨率，可以選擇更高位數(shù)的ADC，同時示波器的垂直刻度選擇范圍要更寬。自動化信號完整性測試商家

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