關于DVD與高速串行總線抖動測量技術與應用

引言

隨著計算機和通信系統總線速度的顯著提高，特別是各種不同的采用內嵌時鐘技術的高速串行總線日益普及，定時抖動已經成為影響其性能的基本因素;而DVD普遍于國內外伴隨的品質控制-抖動問題又成為廠商與用戶關注的焦點.如何面對關系到系統成敗關鍵的這二個領域的具有共性的抖動測量技術與方法是我們應研討重點方案。值此將所采的不同的新型和實用之測量技術作分折介紹。

1、作為新標準的DVD抖動測量方法

1.1使用數字時間取樣和處理技術(TIA)的方法測量抖動

使用數字處理方法讀取抖動值。抖動測量設備, 例如型號LEl875(S1版)和LEl870(抖動測量設備)使用數字處理方法(即使用和TIA相同的處理方法)以讀取抖動值。

由于抖動基本上是一種隨機現象，源于光碟、光頭和驅動器的特性，因此，根據測量的數據，利用統計的方法計算累積的結果，便能夠以SIGMA(西格碼)形式顯示出標準偏差的條帶圖，見圖1所示。

該條帶圖是由表示抖動時間(周期)的水平軸和表示頻率分布的垂直軸所構成的抖動圖。

由于抖動可以被視為一種標準偏差(即是說，數據按時間分布的偏差)，因此可以通過以下的公式獲得：其中Dn：時間數據 Xn：為頻率分布。

1.2、測量DVD的抖動有以下兩種方法：

有All抖動測量方法-按照DVD標準規格與3T抖動測量方法-測量數據信號的脈沖寬度兩種方法。

*All-T抖動測量

這種方法也叫做“DATA to CLOCK-數據到時鐘”測量法。DVD光碟上所記錄的8-16調制的脈沖串(即從3T到11T、14T)。All-T就是測量該脈沖串的全部上升沿、下降沿，并與一個鎖相環產生的時鐘信號進行比較，見圖2所示。

*脈沖寬度Tw測量

這種方法主要用于測量CD的抖動。CD光碟上所記錄的，是一種8-14調制(EFM)的脈沖群(即是說，3T到11T)。脈沖寬度測量法就是測量每一脈脈沖寬度的抖動。這種方法亦可以用于測量DVD，見圖3所示。

1.3、按照DVD標準規格的測量方法

以下的方框圖(見圖4所示表示符合DVD只讀光碟1.0版規格的信號流程(來自某一光頭)。因為,都是按照該DVD規格設計的(例如LEl875和LEl870)，所以采用了直接由符合該標準的光頭輸出的HF信號。其方框圖由高通濾波器、均衡器、低通濾波器、限幅器、鎖相環等組成，測量方式為全部邊沿上的抖動。該電路只用于DVD重放機及其光頭檢查系統。

1.4、應用舉例-抖動分析測量設備

1.41有抑制 和設防功能,特別適合RAM光碟抖動的的LE1875抖動分析測量儀

LE 1875(S1版)是Leader先進的抖動分析測量設備儀，它采用了數字時間取樣和處理技術(TIA)，配合一個全彩色LCD顯示屏，可以提供快速、全面和精確的分析，便于研制、生產、品質控制部門對DVD、DVD-RAM、CD、CD-R/RW進行跟蹤檢測。如果選用可變均衡器，更便于通過直接的信號檢測輸入進行測試。

特征：適用于RAM光碟的抖動測試的功能；以信號輸入模式的脈沖寬度對DVD的抖動進行測量；輸入放大器的可選帶通濾波器，適用于待測抖動成分的時間分析和校正。

*時距分析儀(TIA)可以處理DVD、DVD—RAM、CD和CD—R/RW；條帶圖彩色LCD顯示屏可以清晰地顯示出抖動、歷程、RF數據幅度、均值Sigma(西格碼)讀數和時鐘；可測抖動從3T至11T和14T；抖動讀數以百分率(%)時鐘頻率和Sigma顯示；可測量在上升沿、下降沿以及兩種數據邊緣；可響應雙倍速度；長時間測量Sigma和平均值讀數對時間的變化；高靈敏度-讀數可精確到在50mV或更高；可選50Ω/10MΩ/輸入阻抗使得可以使用10：1的探頭，以減少電路的負載；合格/不合格判斷預設輸入；容易設定和儲存；自動限幅器符合DVD規格；出現跳隙等故障時，可設定延遲時間，抑制輸入，暫時中止測試；為RS-232C標準。

1.42 TIA高速、高精度抖動測量的LE 1870抖動分析儀

設計LE 1870抖動儀的目的是為了測量符合DVD規格的DVD EFM PLUS時鐘信號的抖動。此儀器可對CD和DVD信號進行3T窄脈沖信號抖動進行測量。LE 1870采用TIA數字處理方法，實現了高速、高精度抖動測量。較大的刻度盤和數字顯示使LE 1870特別適合于研制工作，生產部門和檢查部門。配合選件，此儀器還可對CD-R/RW進行雙相位信號抖動測量，故擁有LE 1870， 便可測量DVD，CD，CD-R/RW。

特征

*DVD測量；利用數字工作系統進行高速和準確的測量,LE 1870采用TIA同樣的數字處理系統，提供更高速和更準確的測量；LE 1870可測量數據信號中的3T至11T和14T抖動，并以sigma的形式顯示，同時亦可進行3T窄脈沖的抖動測量；抖動值以%和SIGMA的形式顯示,抖動值的顯示可以選擇以對應CLOCK信號的百分比計算單位，亦可以選擇SIGMA的形式絕對值表示抖動。用百分比顯示時，儀器的自動操作電路可以使精確度達到數據信號波動的10%內；抖動測量有三種極性,即抖動的測量可以在數據信號的上升沿、下降沿以及兩個邊沿上進行，測量模式有signal-signal測量和two-signal測量兩種；響應速度可達到兩倍,可以測量RF(數據)信號和再生的CLOCK信號之間的抖動，并以SIGMA值顯示。

*一般功能

高靈敏的測量,可測數據信號的振幅可以超過50mVp-p；輸入阻抗可以任意選擇50Ω或者1MΩ；同時測量抖動和RF信號電平，數據信號的峰值電平(p-p)由數字顯示；模擬顯示易于調節，數字顯示減少視差，LE1870兼有大型的模擬顯示刻度盤和較大的發光二極管數字顯示。抖動測量的結果既可以選擇模擬顯示，亦可以選擇數字顯示；測量抑制，配備插座。當光碟重放發生類似彈跳的故障時，這種輸入控制功能抑制抖動的測量；各種監視器輸出,具有數據信號監視器的功能，其直流輸出與抖動、電平指示成正比;內置自動限幅功能，內置的自動限幅功能符合DVD規格。