Come sintonizzare i tap di risposta impulsiva finita (FIR) del trasmettitore

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Automatizzare la regolazione delle corsie tramite fixture con perdita di segnale

Gli apparecchi elettrici e i collegamenti soggetti a perdite possono degradare un segnale di trasmissione PAM4 ad alta velocità prima che raggiunga il punto di misurazione, riducendo l’apertura dell’occhio e rendendo più difficile una valutazione accurata. Gli ingegneri possono compensare questa perdita regolando le impostazioni dei tap della risposta impulsiva finita (FIR) di trasmissione, ma la regolazione manuale richiede modifiche ripetute ai valori dei tap seguite da ripetute misurazioni della forma d’onda. Con l’aumentare del numero di lane e delle velocità di trasmissione supportate, tale processo può diventare dispendioso in termini di tempo e difficile da ripetere in modo coerente. Gli ingegneri necessitano di un metodo che misuri il segnale dopo che è passato attraverso l’effettivo percorso soggetto a perdite, determini come debba essere regolata la forma d’onda trasmessa e applichi le impostazioni FIR aggiornate alla sorgente. Il processo di regolazione richiede inoltre un riferimento temporale appropriato affinché l’analizzatore di comunicazioni digitali possa valutare correttamente la forma d’onda in ingresso e l’occhio. Un pattern definito di sequenza binaria pseudo-casuale quaternaria (PRBSQ) fornisce lo stimolo utilizzato durante il processo di regolazione, mentre la velocità di trasmissione selezionata determina la configurazione dei tap che deve essere ottimizzata. L’obiettivo è migliorare l’occhio trasmesso attraverso lo specifico dispositivo di prova o l’interconnessione prima di eseguire ulteriori misurazioni.

Un approccio pratico richiede un collegamento diretto tra l’analisi della forma d’onda e la regolazione del trasmettitore, anziché affidarsi a ripetute modifiche manuali. L’analizzatore misura il segnale PAM4 in ingresso, calcola i nuovi valori dei tap FIR di trasmissione e restituisce tali valori affinché possano essere applicati al segnale trasmesso. Gli ingegneri verificano quindi che le impostazioni aggiornate abbiano aperto l’occhio e esaminano le statistiche dell’occhio risultanti. La regolazione può essere applicata a qualsiasi corsia elettrica selezionata e a qualsiasi velocità supportata, consentendo di ottimizzare individualmente i diversi percorsi. La configurazione può utilizzare una seconda corsia per fornire un clock a onda quadra con un divisore che corrisponda alla frequenza di ingresso del clock dell’analizzatore, oppure l’analizzatore può utilizzare il Clock Data Recovery (CDR) come fonte di temporizzazione alternativa. Gli ingegneri possono iniziare con PRBSQ9 e un’ampiezza target del segnale definita, per poi utilizzare pattern più lunghi o funzioni aggiuntive dell’analizzatore dopo la regolazione iniziale, se necessario. Dopo il primo ciclo di regolazione è inoltre possibile applicare misurazioni precise sulla base dei tempi e un filtraggio per esaminare il segnale risultante. L’obiettivo è ridurre il tempo necessario per determinare le impostazioni adeguate dei tap FIR, applicare tali impostazioni in modo coerente e verificare l’occhio risultante prima di passare alle successive misurazioni di integrità del segnale o delle prestazioni di errore.

Soluzione per la sintonizzazione automatica del FIR in trasmissione

La soluzione FITS-8CH (Functional Interconnect Test Solutions) di Keysight gestisce la regolazione dei tap FIR in trasmissione integrando la generazione di pattern e l’aggiornamento automatico dei coefficienti con un analizzatore di comunicazioni digitali Keysight. Gli ingegneri selezionano una corsia di trasmissione e una velocità supportata, generano un pattern PRBSQ attraverso il fixture o l’interconnessione con perdita e utilizzano l’analizzatore per valutare l’occhio PAM4 risultante. Attraverso l’interfaccia grafica di FITS-8CH, la funzione «Automate Eye Tuning» coordina il processo di misurazione e regolazione. L’analizzatore calcola i valori aggiornati dei tap FIR in trasmissione e li comunica a FITS-8CH, che applica le nuove impostazioni al segnale trasmesso. Un secondo canale può fornire un clock a onda quadra con un divisore per adattarsi alla velocità di ingresso dell’analizzatore, oppure è possibile utilizzare un CDR basato sull’analizzatore. Gli ingegneri possono impostare l’ampiezza del segnale di riferimento e il numero di tap per la velocità di segnalazione selezionata, quindi verificare l’occhio ottimizzato ed esaminare le statistiche relative all’occhio dopo la regolazione. La configurazione risultante e i dati di misura possono essere salvati e riportati in un report, fornendo un metodo ripetibile per regolare le singole corsie attraverso percorsi elettrici con perdite prima di procedere con una validazione più ampia dell’integrità del segnale o delle prestazioni in termini di errori.
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