以太網物理層信號測試與分析

3 TP_IDL Mask Test (空閑信號模板測試)

• TP_IDL Head Mask(空閑信號幀頭模板測試)

• TP_IDL Tail Mask (空閑信號幀尾模板測試)

4 Output Timing Jitter (輸出抖動測試)

• Output Timing Jitter 8 BT (觸發點后8 bit的抖動測試)

• Output Timing Jitter 8 BT (觸發點后8.5 bit的抖動測試)

2、2 100Base-Tx測試項目

1 Mask Test (眼圖/模板測試)

2 Jitter(抖動測試)

3 Duty cycle distortion (占空比失真)

4 Amplitude, Symmetry, and Overshoot(信號幅度，對稱性，以及過沖測試)

5 Rise and Fall Time(信號上升，下降時間測試)

3 1000Base-Tx測試項目

測試模式1：模板測試、峰值電壓測試、衰落測試

模式1信號是由+2，然后接著127個0，-2，然后接著127個0，+1，然后接著127個0，-1，然后接著127個0，接著是128個+2，128個-2，128個+2，128個-2，最后是1024個0。

驗證的目的是：

接口有否驅動足夠的能量將信號傳送100米距離。

上升時間是否足夠快得以實現快速的數據交換

接口有否發射過多的EMI， 超過FCC Class A的要求

信號是否對稱， 即A與B， C與D是否對稱

圖4 模式1各點示意圖

4 對測試模式1信號的F點500nS后的G點以及H點500nS后的J點，測量他們的電壓驗證插入磁損耗是否過大。規范要求，G點的幅度需要大于73.1% F點的幅度，同樣J點的幅度需要大于73.1%H點的幅度。

5 測試模式2：主模式抖動

6 測試模式3：從模式抖動

7 測試模式4：波形失真測試、共模輸出電壓

3、測試配置

3、1 示波器的選擇

·10/100M 以太網電口測試

要求示波器帶寬高于400MHz，支持型號有力科WaveRunnerXi-A，WavePro7Zi，WaveMaster8Zi。

·1000M 以太網電口測試

每路數據線傳輸速率是125Mbps;

示波器主機帶寬至少為 1GHz;

支持型號包括 WaveRunner 104Xi-A,204Xi-A;WavePro7Zi，WaveMaster8 Zi。

3、2 測試夾具

測試夾具的主要功能是將雙絞線信號轉換成示波器能夠直接識別的探頭或通道信號。

力科為測試工程師提供的新型以太網測試夾具TF-ENET-B,具有優勢特性包括：

·同時支持10/100/1000Mbps三種 以太網速率級別

·免探頭設計，只需使用SMA線纜，降低費用，操作便利

·高信號質量轉發，支持全部以太網測試項目

圖5 無需探頭的TF-ENET-B測試夾具

3、3 測試激勵生成

802.3標準委員會規定，完全測試以太網必須DUT(被測設備)發出專門的測試報文，物理層PHY芯片內部都有測試寄存器。底層驅動設計工程師通過編程置位此寄存器，PHY芯片就會向UTP線路上發出特定的測試序列報文。有些廠商，比如Intel和Realtek公司提供高層應用軟件，允許測試人員能夠直接操作以Intel(或RealTek)以太網芯片為核心處理單元的網卡，并驅動該網卡發送特定測試序列報文到雙絞線，示波器采集這種測試序列并加以后處理與分析!

4、結束語

美國力科公司推出的QualiPHY自動化一致性測試軟件，運行在中高端數字示波器或串行數據分析儀上，針對以太網物理層 一致性測試的流程特點，提供了易用操作和人性化的操作界面，全面而豐富的軟件功能，有效降低了工程師操作儀器的復雜度，提高了測試效率，從而使得一致性測試成為一件非常有趣的工作，而非枯燥無味的任務。