Cómo medir la fluctuación de señal serie de alta velocidad mediante la recuperación de reloj

+ Sistema de recuperación de reloj

Medición de la fluctuación en las señales serie de alta velocidad

Las mediciones de fluctuación de alta velocidad en señales serie requieren una referencia de sincronización que esté sincronizada con los datos sometidos a prueba. Cuando un dispositivo sometido a prueba (DUT) no proporciona un reloj independiente, una unidad eléctrica de recuperación de reloj puede recuperar la sincronización directamente del flujo de datos serie y suministrar la referencia que necesita un osciloscopio de muestreo. Un derivador de microondas dirige una parte de la señal serie a la entrada de recuperación de reloj, mientras que la señal restante se envía al canal del osciloscopio. Los ingenieros configuran la velocidad de datos de entrada y las características del bucle de recuperación de reloj, y a continuación sincronizan el reloj recuperado con los datos entrantes. El reloj recuperado se conecta a la entrada de disparo del osciloscopio, lo que permite al instrumento capturar y analizar la forma de onda en serie. Esta configuración de medición admite tanto señales de «no retorno a cero» (NRZ) como de modulación de amplitud de pulso de cuatro niveles (PAM4), lo que proporciona un método práctico para evaluar el comportamiento de la sincronización en serie de alta velocidad cuando no se dispone de una señal de reloj adecuada procedente del DUT.

Las mediciones precisas de la fluctuación de reloj (jitter) mediante un reloj recuperado dependen de una configuración adecuada del bucle y del mantenimiento de la relación de sincronización entre las rutas del reloj y de los datos. Los ingenieros utilizan osciloscopios de muestreo con funciones de análisis de fluctuación de reloj para examinar las variaciones de sincronización mientras ajustan las características del bucle de recuperación del reloj para la medición. Las diferencias en los retrasos entre las rutas del reloj y de los datos pueden provocar que la fluctuación de reloj deje de estar correlacionada, especialmente a bajas frecuencias, lo que da lugar a diagramas de ojo cerrados y a una menor precisión en la medición. Para hacer frente a estos retos, los ingenieros utilizan cables con fase adaptada y líneas de retardo para minimizar las diferencias de sincronización entre el reloj recuperado y los datos medidos. Ajustar el ancho de banda del bucle de recuperación del reloj mientras se observan los resultados de la fluctuación ayuda a determinar si es necesaria una adaptación adicional de las rutas. El análisis del espectro de fluctuación proporciona una visión más detallada de las contribuciones de la fluctuación a baja frecuencia y puede ayudar a evaluar el impacto de las alteraciones de sincronización en la precisión de la medición.

Solución para la medición de la fluctuación en señales serie de alta velocidad

Para medir la fluctuación de señal serie de alta velocidad mediante la recuperación de reloj, se debe dividir la salida del equipo bajo prueba (DUT) de modo que los mismos datos serie alimenten tanto el canal de medición del osciloscopio como la entrada de recuperación de reloj eléctrico; a continuación, se utiliza el reloj recuperado como referencia de sincronización. Los sistemas de recuperación de datos de reloj eléctrico de Keysight admiten señales eléctricas NRZ y PAM4 y ofrecen un ancho de banda y un pico ajustables en el bucle de recuperación de reloj. Una vez establecido el bloqueo a la velocidad de símbolo seleccionada, el reloj recuperado puede disparar un osciloscopio mientras se adquiere la forma de onda en serie para el análisis de la fluctuación de los datos en serie. La fluctuación dentro del ancho de banda del bucle de recuperación es rastreada por el reloj recuperado y se reduce en una medición realizada con respecto a esa referencia; las variaciones de sincronización de mayor frecuencia fuera del ancho de banda del bucle siguen siendo observables en los datos. El análisis opcional del espectro de fluctuación añade visibilidad en el dominio de la frecuencia a los componentes de sincronización y puede ayudar a identificar los factores que contribuyen a una fluctuación excesiva. La configuración admite mediciones de fluctuación de datos en serie y del ojo cuando el DUT no proporciona un reloj síncrono independiente.

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