SERDES信号质量信号完整性测试方法与规范.docx

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SERDES信号质量信号完整性测试方法与规范

SERDES信号完整性测试指导书

功能:

信号完整性

阶段:

验证

文档版本:

发布日期:

批准人员

审核人员

准备人员

BY

DATE

1.目的4

2.适用范围4

3.测试设备4

4.参考文件5

5.注意事项5

6．测试项目5

7.操作步骤8

8.参考文档13

※※修订履历※※

REV.

修订内容

发行日期

备注

1.目的

依照规格手册，介绍和规范在测量SERDES信号时的操作。

2.适用范围

用于产品在做信号完整性量测时的应用。

3.测试设备

LeCroySDA11000ZS1000WL600

对于2.5Gbps的信号测试，建议使用6Ghz以上的示波器，以捕获5次以上的谐波分量。

对于5Gbps的信号测试，建议使用12Ghz以上的示波器.

4.参考文件

4.1《LECORY11GHZ示波器操作手册》

4.2相关测试点位组件的DATASHEET,线路图等。

5.注意事项

5.1确认测试人员静电环接触良好

5.2在测量时应检查示波器是否运行正常

5.3检查信号连接是否正确，接地是否合理

5.4确定待测系统SUT是否工作在预定的模式

5.5为保证量测的准确性，测量中请用探头直接连接测量点，如确有必要，连接探头和测量的传输线及信号接地线不能超过0.5英寸。

5.6如量测结果超出规格﹐须再次确认测量点与芯片规格﹐确认测量条件及测量方法无误后，更换PCBA板测量，若量测结果仍为Fail，则定性为Bug并与相关人员确认。

6．测试项目

LatticeECP3FamilyDataSheet

信号

测试项

测试点

参考标准

备注

SERDES信号data测试项

VRX-DIFF-S

眼高

接收端

150~1760mv,p-p

NOTEInputDataSpecifications

VRX-IN

（Inputlevels）

接收端

0~VCCA+0.5V

NOTEInputDataSpecifications

VRX-CM-DC

（Inputcommonmoderange（DCcoupled））

接收端

0.6~VCCA

NOTEInputDataSpecifications

UI（UnitInterval）

接收端

参考接收芯片规格

TEYE

眼图的宽度

接收端

参考接收芯片规格

TTRISE,

TFALL

眼图上升下降时间

接收端

参考接收芯片规格

JitterTolerance

接收端

Total:

<0.65UIP-P

（3.125Gbps,2.5Gbps,1.25Gbps,622Mbps）

NOTEInputDataSpecifications

ReferenceClock测试项

FREF（Frequencyrange）

接收端

15~320MHZ

NOTEReferenceClockSpecification

FREF-PPM

（Frequencytolerance）

接收端

-1000~1000ppm

VREF-IN-SE

（Inputswing,single-endedclock1）

接收端

200~VCCAmv,p-p

VREF-IN-DIFF

（Inputswing,differentialclock）

接收端

200~2*VCCAmV,p-pdifferential

VREF-IN（Inputlevels）

接收端

0~VCCA+0.3V

VREF-CM-AC（Inputcommonmoderange（ACcoupled））

接收端

0.125~VCCAV

DREF（DutyCycle）

接收端

40~60%

TREF-R

（Risetime（20%to80%））

接收端

200~1000ps

TREF-F

（Falltime（80%to20%））

接收端

200~1000ps

Tccjitter

（CycletoCyclejitter）

接收端

参考接收芯片规格

注释:

1.采集UI数据量越多越好,最好不少于100000个。

3.以上规格只以LatticeECP3举例，测试时根据实际的FPGA芯片参考对应的版本规格。

NOTEInputDataSpecifications

NOTEReferenceClockSpecification

7.操作步骤

7.1操作前准备

7.1.1搭建测试环境，确认各个设备正常运行。

7.1.2准备测试仪器，使用示波器测量之前确保示波器至少预热30分钟，并且示波器所有探头的校正或DSKEW（多通道）均为PASS。

7.2测试流程

7.2.1按下示波器电源开关，开始进入操作接口

对于示波器操作接口和基本操作，參考《示波器操作手册》。

7.2.2当完全进入操作接口时，按照测试用例，选择不同的测试探头，将被测信号接到相应的探头上。

7.2.3让被测试系统进入测试模式,进行信号测试,测试完成后关机退出.

7.3.1参考时钟信号测试。

在示波器触发菜单选中触发模式为EDGE沿触发，在AUTO狀态下尽量向下调整触发电平，使之刚好能触发满足测试要求的相应的波形，调整好Scale，进行single操作。

预先按下single按钮，在信号输入端尽量靠近芯片管脚测试，量测结果如下图所示，通过在Measure菜单选择RISE，FALL，PERIOD，FREQ，DUTY，VIH，VIL，OVERSHOOT，UNDERSHOOT参数对波形进行测量。

分析波形，参数应在芯片规格范围，检查波形是否单调，是否有毛刺等产生。

采用余辉方式测试时钟抖动。

用光标测量上升或下降沿抖动值。

参考时钟信号测试

参考时钟信号抖动测试

7.3.2SERDES信号接收眼图测试。

在示波器触发菜单选中触发模式为EDGE沿触发，在AUTO狀态下尽量向下调整触发电平，使之刚好能触发满足测试要求的相应的波形，调整好Scale，进行single操作。

预先按下single按钮，复位单板，在信号输入端尽量靠近芯片管脚测试，抓取大于2MS的数据后用示波器眼图分析软件产生眼图。

量测结果如下图Figure1所示，通过在Measure菜单根据规格项选择测量项对波形进行测量。

分析波形，各项参数应在规格范围。

SERDES接收信号眼图测试–眼高

SERDES接收信号眼图测试–眼宽

7.3.4SERDES信号单端测试

在示波器触发菜单选中触发模式为EDGE沿触发，在AUTO狀态下尽量向下调整触发电平，使之刚好能触发满足测试要求的相应的波形，调整好Scale，进行single操作。

在信号输入端尽量靠近芯片管脚测试，预先按下single按钮。

量测结果如下图所示，通过在Measure菜单根据VRX-IN（Inputlevels）规格项选择单端测量项对波形进行测量。

分析波形，各项参数应在规格范围。

7.3.5SERDES信号共模电压测试

用2个示波器通道分别接到差分信号的+、-端。

在信号输入端尽量靠近芯片管脚测试。

在示波器触发菜单选中触发模式为EDGE沿触发，在AUTO狀态下尽量向下调整触发电平，使之刚好能触发满足测试要求的相应的波形，调整好Scale，进行single操作。

预先按下single按钮抓取波形。

通过在示波器菜单设置差分信号的+、-端信号做（A+B）/2-GND（共模信号测量）运算。

量测结果如下图所示（CH1:

差分+端，CH2：

差分-端，F1：

共模信号），用光标测量共模电压。

分析波形，测量值应在规格范围。

8.参考文档

LatticeECP3FamilyDataSheet.pdf

注意：

①在测试过程中使用尽量短的转接线和地线，并且示波器探头接地点要尽量地靠近被测点；示波器光标标示到位,做好示波器各通道信号的标识。

②保存测量数据与图片，填入相应测试用例表格中,判断结果是否正确。

③关闭系统,收拾整理实验室。