利用信号源预测串行器/解串器的抖动行为

下降部分时，就应该注重对数据抖动内容的分析。在这个抖动频率范围内取样器不再跟踪眼图的移动。

另外，眼图的整体完整性是决定性因素，只要眼睛睁得足够大，取样器就能正确捕捉到数据。

抖动测试

抖动测试取决于输入被测SerDes器件的数据和时钟信号的调制方式。抖动的一个重要特征是它的"包络"。这也是调制波形的 包络，在抖动测试时它会影响结果柱状图的形状。包络有高斯、正弦、方形、三角形、随机等许多类型。在眼睛开度一定时，抖动包络对比特误码率(BER)有较 大的影响。

正弦和三角形是抖动容限测试时使用的主要形状。与其它包络有更多尖峰不同，这两种柱状图在曲线下面都有一个相对矩形的区域。SerDes取样器寻找矩形区域的中间部分，并试图将锁存取样窗口放置在离中间0.5UI的位置。

正弦型抖动测试

业界广泛使用的正弦包络是一个很好的讨论例子。抖动测试过程是，先将各个正弦调制过的抖动源连接到SerDes的参考时钟和串行数据输入端，并针对抖动幅度和频率对两个源进行独立调整，同时监视输出的比特误码率。图1显示了典型的抖动测试配置中所连接的信号源。

抖动测试工具套件

抖动的发生需要使用良好集成的兼容性工具。信号的要求比较严格，数据/时序源的带宽和精度必须与目前的串行器件中使用的吉比特数据速率相兼容。时钟和数据信号上的抖动源应该独立于产生实际时钟和数据信号的振荡器。

另外，时钟和数据上的抖动应该相互独立(不锁相)，同时两个信号应该独立进行控制。抖动的幅度和频率变化范围应比较大。

正弦波发生器(调制源)

正弦波发生器提供两个独立的输出，或者也可以使用两个发生器。正弦波的频率将决定被调信号上的抖动频率，它的幅度将决定信号上的抖动幅度。

图3：抖动容限测绘样例。红线表示时钟
抖动保持在幅度为200ps p-p、频率为200KHz时
的数据抖动，蓝线表示时钟抖动保持在幅度为200ps
p-p、频率为150KHz时的数据抖动。

数据时序发生器(时钟和数据源)

与正弦波发生器协同工作的是数字信号源，比如泰克DTG5000系列数据时序发生器系统。安装了DTGM31抖动发生器模块后，该系统就能接受两个调制输入信号，并对串行模式数据施加影响。模块的两个独立输出以与输入正弦波成比例地幅度提供抖动调制过的信号。

比特误码检测

在捕获侧，SerDes的比特误码可以用逻辑分析仪或比特误码率测试仪(BERT)进行检测。逻辑分析仪在误码时触发并捕获来自SerDes的并行数据，而BERT则捕获来自SerDes的串行数据。BERT再将捕获到的数据与来自数据发生器的参考模式数据进行比较。

数字存储示波器(DSO)

一旦确定比特误码发生后，示波器就开始测试实际的抖动幅度峰峰值，还能显示非常重要的眼图。一些示波器还有选装集成的抖动分析软件工具，从而极大地简化这些任务。

反复测试过程

图2给出了简化的测量和归档SerDes中抖动行为的过程示意图。图中给出了"典型"值，但个别用户可以根据被测器件特征选择不同的参数。虽然该图只提供了测试的数据抖动部分，但数据抖动值保持不变情况下的时钟抖动过程将遵循相同的步骤。

执行这一过程时需要考虑几个问题。首先，测试需要在无任何误码的条件下运行一段时间，这段时间最好足够长以致于能得到一个有实际意义的BER值。但通常长期误码是靠外推法推断出来的。

另外，测试模式数据必须要充分发挥SerDes的性能。工业标准样本是PCI Express 1.0a规范中定义的PCI Express兼容模式。

测试结果

最好的结果描述是一系列的曲线，每条曲线代表某个时钟抖动值下SerDes能够容忍的数据抖动值，每条曲线的时钟抖动(幅度和频率)保持在一个固定值。x轴代表时钟抖动频率，y轴代表抖动幅度。

曲线的产生过程是这样的：逐步增加数据抖动幅度并确定器件能够通过的最大值，通过的条件是指定时间段内不产生比特误码。不同的图形轨迹表示不同的时钟抖动频率和/或幅度。图3给出了以这种方式生成的二条曲线例子。

作者：Christopher Skach

应用工程师

Tektronix公司