串行數據一致測試及調試系列之四--以太網信號質量問題
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2）傳輸變壓器，工程師將一款測試通過的產品的Transformer與當前單板的Transformer進行互換后測試結果一致，眼圖測試依然不通過。（請注意這里并沒有對變壓器進行變比以及差損，回損等技術指標的測試）
3）收發器驅動偏置電阻，也就是我們經常會看到的RDAC,也有叫RSET或其他的。這是原廠為開發人員提供的設定收發器驅動電流大小的硬配置節點，可以根據實際的單板設計和元件參數進行調整以實現對于標準的擬合。這是對信號波形影響最大的部分，在不對設計進行大的變動的情況下，通過調整驅動電流的大小可以用最小的變動來實現我們對于信號波形的調整。在查看產品PCB的同時我們還發現了另一個問題，RDAC電阻并沒有放置在輸入PIN附近，而是放到了遠端的USB部分，之間的走線長達4000MIL。從事過PHY設計的工程師都知道，對于驅動偏置電阻的處理，應該最大限度的接近輸入PIN，并保證地的干凈，原廠的Layout Guide 也會進行重點說明。這也許不是造成輸出信號邊沿過緩的直接原因，但肯定會影響到信號波形的穩定性和單調性。是需要慎重處理的。本文引用地址：http://www.104case.com/article/201701/336513.htm
圖4 RDAC走線連接圖
收發器驅動偏置機理分析：
系統設計人員都知道，以太網收發器的輸出采用的是差分電流驅動，從收發器驅動偏置原理框圖，見圖5，可以進一步展開分析，收發器驅動電流可以通過帶隙電壓源與外部設定基準的比較來設定。收發器驅動電流（I_driver） 是從內部帶隙和外部基準鏡像過來。U1/Q3/RDAC/Bandgap組成了一個簡單的比較控制環路實現基準單位電流的設定，例如帶隙基準電壓設定為Vbg=1.24V，RDAC取值為1.24K。這時通過比較器U1以及MOS管Q3反饋環路是確保穩定1mA（I_bias）的基準電流。而Q1/Q2/Current _Source組成了比例鏡像電流源。可以通過設計保證I_driver=N*I_bias，N是設定的比例鏡像因子。我們假定為20，通過公式可以計算I_driver=20*I_bias=20mA，這就是我們差分驅動的輸出電流了。介紹到這里，大家都應該清楚了，我們可以通過調整RDAC的電阻大小實現基準單位電流的設定，進而達到調整差分驅動電流的目的。例如我們將RDAC調整為1K，則基準單位電流則變為I_Bias=1.24mA,同步的I_driver變為20*1.24mA=24.8mA,輸出信號電平的幅度也會增大。實際的調測結果也是這樣，可以解決信號邊沿碰觸模板的問題。
圖5 收發器驅動偏置原理框圖
經過研發與測試工程師的討論，在目前不改動系統設計的前提下，采用微調RDAC電阻的方法來增大信號輸出電平幅度以解決信號眼圖的問題。經過調整后，眼圖測試通過，波形見圖6。
圖6 以太網口測試眼圖_PASS
三 測試總結
1. 作為系統設計人員，對子系統功能的了解以及信號回路模型的理解是我們進行系統定性分析的根本，而對于內部電路的深入研究是我們進行系統指標設計量化的基礎。這對于我們的工程師提出了更高更深入的要求。
2. 對于PHY收發器的設計，其驅動偏置電阻應盡量靠近設定管腳擺放，避免出現基準不穩定和誤差的出現
以太網電路設計對于我們來說是比較常規和熟悉的設計，但我們真的理解和掌握了其內部原理以及架構嗎。想要更深入，將會遇到更多的挑戰，希望本文可以給到我們的系統設計人員一些啟發。
[參考文獻]
1：以太網收發器工作原理及其信號質量測試,ShenZhen GongJin Electronic Co.
2：Ethernet solution-QualiPHY ,LeCroy Corporation
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