So wählen Sie ein Echtzeit-Oszilloskop für Jitter-Tests und -Analysen aus
Mit der deutlichen Zunahme der Busgeschwindigkeiten in Computer- und Kommunikationssystemen, insbesondere der zunehmenden Popularität verschiedener serieller Hochgeschwindigkeitsbusse mit eingebetteter Takttechnologie, ist der Zeitjitter zu einem grundlegenden Faktor geworden, der ihre Leistung beeinträchtigt. Dieser Artikel befasst sich mit der Auswahl eines Echtzeitoszilloskops für Jittertests und -analysen auf der Grundlage der verschiedenen aktuellen Jittertesttools und -methoden und erörtert mehrere Schlüsselfaktoren des Oszilloskops, die die Jittertestergebnisse beeinflussen. Abschließend werden Referenzmethoden und Testbeispiele für hochpräzise Jittertests bereitgestellt.
Immer mehr Hochgeschwindigkeitscomputer und Kommunikationssysteme verwenden Hochgeschwindigkeitsserienbusse, um Hochgeschwindigkeitsdaten zwischen Chips, Backplanes und Systemgeräten zu übertragen. Während des seriellen Datenübertragungsprozesses hat jeder noch so kleine Hochgeschwindigkeitstakt- und Datenjitter enorme Auswirkungen auf das gesamte System. In diesem Fall ist Jitter zum Schlüssel für Erfolg oder Misserfolg bei der Entwicklung von Hochgeschwindigkeits-Digitalsystemen geworden. Die typischste Anwendung ist, dass der herkömmliche 33M PCI-Parallelbus durch PCI-Express ersetzt wird, das Hochgeschwindigkeits-Serielltechnologie verwendet. Die von seinem neuesten Standard unterstützte Datenrate hat 5 Gb/s erreicht und die Breite einer UI beträgt nur 200 ps. Jeder noch so kleine Jitter verursacht Datenübertragungsfehler. Aktuelle Timing-Margin-Spezifikationen für verschiedene Hochgeschwindigkeitsserienbusse und Datenverbindungen zeigen, dass eine strengere Kontrolle des Jitters in digitalen Systemen unabdingbar ist. Nur durch umfassendes und effektives Testen und Analysieren von Jitter können dessen Grundursachen isoliert und so Jitter reduziert und die Systemleistung und -stabilität basierend auf den Ursachen des Systemjitters verbessert werden. PCI-Express, FBD, InfiniBand, SerialATA und DVI haben alle klare Anforderungen an Takt- und Datenjitter. In diesem Artikel werden die wichtigsten Faktoren erörtert, die die Jitter-Testergebnisse basierend auf der vom Oszilloskop durchgeführten Echtzeit-Jitter-Testmethode beeinflussen.
Typische Jitter-Testmethoden
Für den erfolgreichen Entwurf eines digitalen Hochgeschwindigkeitssystems muss man nicht nur verstehen, was Jitter ist und seine Größe berechnen, sondern auch die verschiedenen Jitter-Komponenten isolieren und zerlegen und die Ursachen des Jitters analysieren, um Systemausfälle durch Jitter in Hochgeschwindigkeitssystemen zu vermeiden. Bevor man sich mit Jitter-Tests auskennt, ist die sorgfältige Auswahl geeigneter Jitter-Testtools und -methoden der erste Schritt bei der gesamten Jitter-Testarbeit. Aktuell stehen mehrere Jitter-Testtools zur Auswahl. Der Bitfehlertester (BERT) testet die Bitfehlerrate des Systems direkt, ist jedoch teuer und hat nur eine einzige Funktion, die für Designer und Debugger ungeeignet ist. Außerdem gibt es Funktionen, bei denen ein Zeitintervallanalysator zum Testen von Jitter verwendet wird. Diese sind durch unzureichende Jitter-Analysefähigkeiten eingeschränkt. Leistungsstarke digitale Oszilloskope sind heutzutage die beliebtesten Jitter-Testtools.
