如何驗證和分析復雜的串行總線鏈路模型

圖3：SMA電纜2端口S參數模型的時域圖也是一個很有用的視圖，因為它顯示了傳輸項的時延。

以PCI Express 3.0器件的啟動電壓為例（要求該電壓在發射器引腳位置為800mV-1300mV），則10%的改進相當于10mV余量。圖4顯示了去嵌SMA電纜前后的波形分析結果。請注意信號的眼圖高度及上升時間方面的差異。

圖4：這一去嵌SMA電纜前后的采集信號對比顯示，信號的眼圖高度及上升時間有改進。

為了產生右側的眼圖（圖4），我們對采集波形運用了一個傳遞函數。這是計算DUT、SMA電纜和接收器的效應的結果。每個測試點的傳遞函數可使用鏈路分析軟件繪出曲線。在一些情形中，觀察測量電路對DUT的負載效應會有所幫助。啟用Tp1可同時查看有和沒有測量電路負載效應的信號視圖。圖5顯示了在TP1和TP2位置的傳遞函數。請注意，TP1的傳遞函數小紋波是由于SMA電纜的負載效應造成的。另外還可以觀察每個測試點的相位、階躍及脈沖響應。

圖5：這個例子顯示了SMA電纜的FIR濾波器傳遞函數曲線。這可用于觀察測量電路對DUT的負載效應。

RX特征鑒定

另一個常見用例是鑒定DUT在遠端或RX側的特征。過去，信號可能是直接采集和測量的，但隨著數據傳輸速率的增加，眼圖現已在遠端閉合，使RX均衡成為必需。RX均衡用于張開采集信號的眼圖，以便進行信號的特征鑒定和分析。分析功能可能包括參數化測量、抖動及眼圖測量或協議解碼。

有各種各樣用于RX均衡的方法，包括CTLE、FFE或DFE。因為大多數下一代規范為“閉眼”情況，所以通常做法是指定參考均衡器。例如，PCI Express 3.0要求一個CTLE+1抽頭DFE，這與新版本USB SuperSpeed的要求相同。該均衡器通常用于一致性測試和接收器校準，但并不是為了定義如何在硅芯片中實現均衡。

參考均衡器的使用對一致性測試足夠了，但在許多情形中，系統設計人員需要利用其通道與專用硅芯片模型來鑒定其系統的特征。在此情況下，推薦RX硅芯片精密建模。過去，這是在示波器中通過使用內建均衡支持（包括CTLE、DFE或FFE）和匹配設置與硅芯片實現來進行的。但是，當鑒定系統的特征時，可能需要更準確的方法。

多年來，硅芯片廠商一直在努力尋找一種方法來向客戶提供關于其均衡實現的信息，以便用于系統特征鑒定，避免對專用仿真工具的需要。作為標準解決方案，IBIS-AMI允許硅芯片廠商建立其硅芯片模型，以及使這些模型用于非專用仿真環境。

IBIS-AMI模型可與脈沖響應或時域波形一起使用。在使用示波器來處理模型的情形中使用了時域波形方法。大多數IBIS-AMI模型都要求每位樣點數為整數。因為每位樣點數取決于示波器的采樣速率和輸入數據信號的比特率，所以采集波形的整數每位樣點數無法始終得到保證。要解決這個問題，可對波形進行重新采樣，以支持每位8、16、32、64或128個樣點。IBIS-AMI模型的配置如圖6所示。

圖6：此屏幕用于配置IBIS-AMI模型，以便使用示波器進行RX均衡特征鑒定。

下面的例子顯示了通過背板采集的一個6Gb/s信號。采集信號的眼圖完全閉合（如圖7左側的眼圖所示）。在此測試點，一個選擇是使用內建的均衡支持。例如，如果硅芯片實現了一個3抽頭DFE，則能使用內建DFE功能在鏈路分析軟件中指定DFE。不過也可以使用IBIS-AMI模型，該模型能更精密地匹配硅芯片實現。運用AMI模型后的信號顯示在右側眼圖中。

圖7：如左圖所示，采集信號的眼圖完全閉合。右圖顯示了運用IBIS-AMI RX均衡模型后的結果，該模型能更精密地匹配硅實現。