Comment mesurer la gigue série à haut débit à l'aide de la récupération d'horloge

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Mesure de la gigue série à haut débit

Les mesures de gigue sur les signaux série à haut débit nécessitent une référence de synchronisation synchrone avec les données testées. Lorsqu'un dispositif sous test (DUT) ne fournit pas d'horloge distincte, un module de récupération d'horloge électrique peut récupérer la synchronisation directement à partir du flux de données série et fournir la référence nécessaire à un oscilloscope à échantillonnage. Un capteur hyperfréquence achemine une partie du signal série vers l'entrée du module de récupération d'horloge, tandis que le signal restant alimente le canal de l'oscilloscope. Les ingénieurs configurent le débit des données d'entrée et les caractéristiques de la boucle de récupération d'horloge, puis verrouillent l'horloge récupérée sur les données entrantes. L’horloge récupérée est connectée à l’entrée de déclenchement de l’oscilloscope, ce qui permet à l’instrument de capturer et d’analyser la forme d’onde série. Ce montage de mesure prend en charge à la fois les signaux NRZ (Non-Return-to-Zero) et les signaux PAM4 (modulation d’amplitude d’impulsion à quatre niveaux), offrant ainsi une méthode pratique pour évaluer le comportement de la synchronisation série à haute vitesse lorsqu’aucun signal d’horloge approprié n’est disponible au niveau du DUT.

La précision des mesures de gigue à l’aide d’une horloge récupérée dépend d’une configuration correcte de la boucle et du maintien de la relation de synchronisation entre les voies d’horloge et de données. Les ingénieurs utilisent des oscilloscopes à échantillonnage dotés de fonctions d’analyse de la gigue pour examiner les variations de synchronisation tout en ajustant les caractéristiques de la boucle de récupération d’horloge en vue de la mesure. Les différences de retard entre les voies d’horloge et de données peuvent entraîner une gigue non corrélée, en particulier aux basses fréquences, ce qui se traduit par des diagrammes en œil fermés et une précision de mesure réduite. Pour relever ces défis, les ingénieurs utilisent des câbles à phase alignée et des lignes à retard afin de minimiser les différences de synchronisation entre l’horloge récupérée et les données mesurées. L’ajustement de la bande passante de la boucle de récupération d’horloge tout en observant les résultats de gigue permet de déterminer si un alignement supplémentaire des chemins est nécessaire. L’analyse du spectre de gigue fournit des informations supplémentaires sur les contributions de la gigue à basse fréquence et peut aider à évaluer l’impact des perturbations de synchronisation sur la précision des mesures.

Solution de mesure de la gigue sur les liaisons série à haut débit

Pour mesurer la gigue série à haute vitesse à l'aide de la récupération d'horloge, divisez la sortie du dispositif sous test (DUT) de manière à ce que les mêmes données série alimentent à la fois le canal de mesure de l'oscilloscope et l'entrée de récupération d'horloge électrique, puis utilisez l'horloge récupérée comme référence de synchronisation. Les systèmes de récupération de données d’horloge électrique de Keysight prennent en charge les signaux électriques NRZ et PAM4 et offrent une bande passante et un pic de la boucle de récupération d’horloge réglables. Une fois le verrouillage établi à la fréquence de symbole sélectionnée, l’horloge récupérée peut déclencher un oscilloscope pendant l’acquisition de la forme d’onde série en vue de l’analyse de la gigue des données série. La gigue située à l’intérieur de la bande passante de la boucle de récupération est suivie par l’horloge récupérée et est réduite lors d’une mesure effectuée par rapport à cette référence ; les variations de synchronisation à plus haute fréquence situées en dehors de la bande passante de la boucle restent observables sur les données. L’analyse spectrale de la gigue, disponible en option, ajoute une visibilité dans le domaine fréquentiel aux composantes de synchronisation et peut aider à identifier les facteurs contribuant à une gigue excessive. Cette configuration prend en charge les mesures de gigue des données série et de l’œil lorsque le DUT ne fournit pas d’horloge synchrone distincte.
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