力科示波器基礎應用系列
2015-09-06
VP@rcvr,Virtual Probe @ Receiver是力科高級信號完整性分析軟件包Eye Doctor II中的一種數學運算功能，其設計目的是補償因為端接不匹配造成的反射問題。它的一個很大優點是可以利用大家熟悉的端接模型，相比之下，我們知道其它的一些去嵌工具則需要DUT的S參數，而這種端接的S參數 是很難獲得的。
波形測量的困難
因為PCB布線密度越來越大，在物理尺寸上幾乎不可能在理想的位置上如接收機的端接點直接用探頭來探測。這種情況下，必須在端接點之前測試信號，如圖1所示。但是，這個測試點可能會受到端接反射的影響。
圖1 實際電路中通常的測試點位置示意圖
圖2就是這種反射帶來影響的一個例子。 這個信號是156MHz的時鐘，在靠近接收機芯片的過孔進行探測。顯然，該波形在距離邊沿360ps的位置有反射存在。
對反射進行補償的工具
為了對反射進行補償，我們可以使用去嵌/仿真工具，但是這些工具通常都需要DUT的S參數。力科公司高級信號完整性分析軟件包Eye Doctor II提供的VP@rcvr (接收端虛擬探測) 功能可以非常方便地利用圖3中大家所熟悉的端接模型對這種反射進行補償。
它有兩個模式： “Simulation” 和“Termination”。在“Termination”模式下仿真端接點的信號波形以補償基于不理想的接收端端接電路帶來的反射。“Simulation” 模式可用于驗證“Termination”模式的仿真效果。
基于力科示波器的信號源仿真工具JitterSim
為了配置端接模型并進行驗證，力科的高級串行數據分析軟件包SDA II提供的JitterSim工具可以非常方便地仿真發射機信號。在本例中， JitterSim產生一個156.17MHz的時鐘信號，上升時間為250ps, 占空比為40%，幅值為2V，如圖4中的F1所示。
圖4:利用JitterSim仿真作為信號源仿真發送端信號
驗證端接模型
為了驗證補償的端接模型，我們可以使用VP@rcvr 的“Simulation” 模式和JitterSim產生的理想的發射端信號。在這個應用中，F2被設置為VP@rcvr中圖5所示的“Simulated” 模式。
信號通路假設是50 ohm系統，Td設置為130ps, 它是實際信號產生反射的時間的一半。F2波形是基于端接模型的探測點的仿真結果波形。如果F2和實際測量到的信號形狀非常一致，表示端接模型適合于補償實際的端接。在本例中，利用電容C=2.8pF，F2和圖6中的M1波形非常一致。
圖6： 利用JitterSim和 VP@rcvr 仿真的結果和實際測量的信號比較
補償反射
現在，端接模型可以用于VP@rcvr中的“Termination”模式的反射補償了！將F2的源由 F1改為M1，M1是實際測量到的信號。將VP@rcvr中的“Simulation” 模式改為 “Termination”，那么現在 F2表示的就是仿真到的端接點的信號，如圖7所示。
圖 7: 利用VP@rcvr的“Ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ”模式在端接點仿真的信號
Ｆ２現在是干凈的時鐘信號，沒有反射。這個波形可用于對接收端的信號進行精確的定位。
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