Como medir o jitter serial em alta velocidade usando recuperação de clock

+ Sistema de recuperação de clock

Medir o jitter serial de alta velocidade

As medições de jitter em sistemas seriais de alta velocidade exigem uma referência de temporização que seja síncrona com os dados em teste. Quando um dispositivo em teste (DUT) não fornece um clock separado, uma unidade elétrica de recuperação de clock pode recuperar a temporização diretamente do fluxo de dados seriais e fornecer a referência necessária para um osciloscópio de amostragem. Um captador de micro-ondas direciona uma parte do sinal serial para a entrada de recuperação de clock, enquanto o sinal restante alimenta o canal do osciloscópio. Os engenheiros configuram a taxa de dados de entrada e as características do circuito de recuperação de clock e, em seguida, sincronizam o clock recuperado com os dados recebidos. O relógio recuperado é conectado à entrada de disparo do osciloscópio, permitindo que o instrumento capture e analise a forma de onda serial. Essa configuração de medição suporta tanto sinais de não retorno a zero (NRZ) quanto de modulação de amplitude de pulso de quatro níveis (PAM4), oferecendo um método prático para avaliar o comportamento de temporização serial de alta velocidade quando um sinal de relógio apropriado não está disponível no DUT.

Medições precisas de jitter utilizando um clock recuperado dependem da configuração adequada do loop e da manutenção da relação de temporização entre os caminhos do clock e dos dados. Os engenheiros utilizam osciloscópios de amostragem com recursos de análise de jitter para examinar as variações de temporização enquanto ajustam as características do loop de recuperação de clock para a medição. Diferenças nos atrasos entre os caminhos do clock e dos dados podem fazer com que o jitter se torne descorrelacionado, particularmente em baixas frequências, resultando em diagramas de olho fechados e redução da precisão da medição. Para lidar com esses desafios, os engenheiros utilizam cabos com fase compatível e linhas de atraso para minimizar as diferenças de temporização entre o relógio recuperado e os dados medidos. Ajustar a largura de banda do loop de recuperação do relógio enquanto se observam os resultados do jitter ajuda a determinar se é necessário um ajuste adicional dos caminhos. A análise do espectro de jitter fornece informações adicionais sobre as contribuições do jitter de baixa frequência e pode ajudar a avaliar o impacto das distorções de temporização na precisão da medição.

Solução para medição de jitter em interfaces seriais de alta velocidade

Para medir o jitter serial de alta velocidade usando recuperação de clock, divida a saída do DUT de modo que os mesmos dados seriais alimentem tanto o canal de medição do osciloscópio quanto a entrada elétrica de recuperação de clock; em seguida, use o clock recuperado como referência de temporização. Os sistemas de recuperação de dados de clock elétrico da Keysight suportam sinais elétricos NRZ e PAM4 e oferecem largura de banda e pico ajustáveis no loop de recuperação de clock. Uma vez estabelecido o bloqueio na taxa de símbolos selecionada, o clock recuperado pode acionar um osciloscópio enquanto a forma de onda serial é adquirida para a análise do jitter de dados seriais. O jitter dentro da largura de banda do loop de recuperação é rastreado pelo clock recuperado e é reduzido em uma medição feita em relação a essa referência; variações de temporização de frequência mais alta fora da largura de banda do loop permanecem observáveis nos dados. A análise opcional do espectro de jitter adiciona visibilidade no domínio da frequência aos componentes de temporização e pode ajudar a identificar fatores que contribuem para o jitter excessivo. A configuração suporta medições de jitter de dados seriais e do olho quando o DUT não fornece um clock síncrono separado.

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