本帖最后由 火星国务卿 于 2020-8-31 18:36 编辑
下载学习了是德科技的白皮书信号完整性的基础知识从仿真到测量。
在该技术文档中提到保证信号的完整性，需要到两台是德科技的重要设备，示波器，还有矢量网络分析仪（VNA）。
作为一名汽车行业的电子工程师，经常会对产品进行必要的电子相关测量，所以对信号的完整性以及相关的各种测试设备都比较感兴趣，同时学习他们也是为了提高自己，更好的完成工作需要。
所以对这两种重要设备也进行了了解与学习。
下面就先来介绍一下相关公司的设备背景以及技术实力相关内容：
是德科技公司（NYSE：KEYS）是全球领先的电子测量公司，通过在无线、模块化和软件解决方案等领域的不断创新，为您提供全新的测量体验。是德科技与惠普和安捷伦一脉相承，因此拥有世界一流的 测量平台、软件和一致性测量技术，为无线通信、航空航天与国防以及半导体等市场提供最先进的测量解决方案。公司拥有 9,500 名员工，遍及全球 100 多个国家，为客户提供卓越服务。
示波器
作为电子开发和应用工程师工具台测试的标配仪器，始终占据了不可替代的位置，并且拥有通用电子测试仪器中最大的市场份额。因此在电子测试仪器功能集成化的浪潮中，示波器依靠最基础又最通用的功能，成为功能集成化最大的赢家，越来越多的测试仪器和测试功能逐渐集成到单台仪器中，但这台仪器的核心名称还是示波器。从矢量信号分析到波形发生，从协议分析到逻辑分析，甚至从电源表到频域分析，在各种各样功能的武装下，示波器犹如智能手机一般兼容并包，甚至可能会出现未来桌面只需一台示波器就能解决所有问题。
而且最近率先推出八合一的示波器，将示波器集成的功能数量再次扩大，也让示波器一统开发台的格局更进一步。这台全新的Infiniium MXR系列8合1示波器，包含实时频谱分析仪(RTSA)、示波器、数字电压表(DVM)、波形发生器、频响分析仪（波特图）、频率计数器、协议分析仪和逻辑分析仪，内部采用先进的ASIC硬件处理大数据。它具有8个模拟通道和16个数字通道的示波器，24个通道同时使用，仍能保证每个模拟通道带宽同时达6GHz，每个模拟通道采样率同时达16GSa/s，在一台仪器中，实现精确、可重复的、多通道高性能测量，帮助客户降低测试流程的复杂性。搭配是德科技全方位的软件解决方案，可进一步提供电源完整性、信号完整性、高速总线和接口的一致性测试和验证。内置故障猎人，可加速找出错误根源，包括那些罕见或随机发生的错误。
MXR最突出的特点是将很多普通示波器的功能进行大集合，比如万用表、数字波形发生器、计数器，有示波器通道、逻辑分析仪通道，有频响分析仪、协议分析仪，当然这款示波器除了功能集成得多之外，另一个显著特点是将高端示波器的部分功能下放到中高端的MXR系列中。比如MXR内的ASIC部分就直接用自110G UXR带宽示波器，将UXR一些高性能的改进如测眼图的速度和实时频谱仪的功能都直接移植过来。新的示波器MXR既把很多小的台式机功能集成到一台仪器里边去，同时又借鉴了高端示波器模拟通道的一些性能进来，实现了真正的兼顾低端多功能和高端高性能的中高端多功能示波器平台。
为了应对业界的新挑战，是德科技的MXR系列示波器把8个模拟通道中的每个通道做到可以同时开启，并保证每个通道都是6GHz的带宽，每个通道都可以达到16GSa/s的采样率。
MXR系列另一个标志性的特点在于相比过去的示波器，融合了更多的软件方案还有服务。特别是在示波器里面首次引入了故障猎人这个概念和性能，因为好多客户不是示波器方面的专家，目的就是调整电路并发现信号里边的异常信号，MXR让用户只要摁两个按纽，它就会自动的对你的信号进行深度学习，然后告诉你说正常信号大概什么样子，大概率的80%信号参数都是这样，然后有小概率的事件说个别情况，出现毛刺了，出现矮脉冲了，边沿速度太慢了，它都会告诉你。同时在电源完整性方面是德可以也做成一个软件包，里边除了传统的电源纹波分析以外，还加入了所谓的串扰分析，它会告诉你说周围的高速信号对他有没有干扰，如果有的话干扰是多大。同时基于软件分析，如果去掉了这个干扰，如果解决了这个干扰，信号会变得是不是更干净一些，然后测量参数会发生哪些变化。
矢量网络分析仪（VNA）
早在2015年，是德科技公司就推出E5080A ENA矢量网络分析仪(VNA）。该分析仪具有业界最出色的射频测量性能和速度，可以将测试时间缩短到原来的十分之一。这款最新的ENA应用了Keysight PNA和PXI系列软件架构，使工程师可以更方便地在多台Keysight VNA上执行测量。该ENA还配有大尺寸彩色触摸屏，使用户可以快速访问基本测量。E5080A为研发和制造环境中的射频元器件测试树立了全新标杆。它能够对放大器、混频器、天线和电缆以及平衡被测器件等有源和无源器件执行全面测量。随着时间的推移，是德科技不断的更新技术，推出更先进的产品，为广大用户提供便利。
下面是是德科技精简系列 USB 矢量网络分析仪的简单介绍
- 跨越台式平台、模块化平台和 USB 平台获得始终如一的技术、用户界面和自动化编码功能
- 可以在 4.5 GHz 至 53 GHz 之间选择频率范围
- 扩展测试端口数
- 在各个测试工位之间轻松共享紧凑型 VNA
- 随时进行频率和软件升
是德科技在的各项测量领域占据有重要的地位，技术与解决方案及其的先进，不得不让人钦佩，我们这些电子工程师也就慕名而来，来学习是德科技的先进理论。来借此丰富自己，提高自己的价值。与是德科技一起进步。
- 最后讲一下对资料学习的总结与心得：（白皮书示波器信号完整性的基础知识从仿真到测量）
该**主要讲解的怎么样保证信号的完整性，**主要包括以下部分：
- 通道仿真
- 确定信号衰减的根本原因
- 探索和设计信号完整性解决方案
- 信号完成性测量分析
工程师通常会用电子设计自动化软件来创建仿真电路，采用逐位和统计仿真技术，来提供快速而准确的通道仿真，通过仿真来确认通道是否存在问题。除了仿真软件以外，电子工程师还使用眼图，混合模式S参数，时域反射和但脉冲响应之类的分析工具。在仿真发射与接收数据时，利用示波器的眼图来帮助评估通道性能。
眼图的定义眼图是指利用实验的方法估计和改善(通过调整)传输系统性能时在示波器上观察到的一种图形。
观察眼图的方法是:用一个示波器跨接在接收滤波器的输出端，然后调整示波器扫描周期，使示波器水平扫描周期与接收码元的周期同步，这时示波器屏幕上看到的图形像人的眼睛，故称 为“眼图”。
从“眼图”上可 以观察出码间串扰和噪声的影响，从而估计系统优劣程度。另外也可以用此图形对接收滤波器的特性加以调整，以减小码间串扰和改善系统的传输性能。
信号不可能每次高低电平的电压值都保持完全一致，也不能保证每次高低电平的上升沿、下降沿都在同一时刻。
由于多次信号的叠加，眼图的信号线变粗，出现模糊(Blur)的现象。所以眼图也反映了信号的噪声和抖动：在纵轴电压轴上，体现为电压的噪声(Voltage Noise)；在横轴时间轴上，体现为时域的抖动(Jitter)。如下图示。
当存在噪声时，噪声将叠加在信号上，观察到的眼图的线迹会变得模糊不清。若同时存在码间串扰 ， “眼睛”将 张开得更小。一般眼图的眼睛睁得越大，眼图眼高越高，代表信号质量越好。
该**也指出眼图的宽度和高度是信号是否完整的关键指标，宽大的眼图说明数据传输良好，如果像下图所示发射是开眼，接收拾闭眼，说明信号在传输过程中得到了衰减，我们就需要追查信号衰减的原因。
发现信号衰减之后，就要想办法确定信号衰减的根本原因了，工程师可以使用S参数作为标准，互联的S参数代表互联的特征模型。确定对S参数的期望值，将期望值与测量值进行比较。更深入的了解设备之间的连接，在分析传输质量时，也要考虑反射因素。如下图所示，反射会使信号出现延迟。
初步找到信号不完整的根本原因之后，就需要研究确认好最佳的解决方案，是德科技建议在接收机上添加均衡来取代删除有问题的区域的解决方案，例如添加决策反馈均衡（DEF）、频域中的连续时间线性均衡货时域中的发射机前馈均衡，使用均衡前后如下图所示，使用前图像相交，使用后不再相交。
是德科技指出，产品设计从仿真阶段进展到硬件环节时，需要矢量网络分析仪来测试告诉数字互连，实际测量结果跟预期结果进行比较，通过软件和硬件来建立可靠的信号完整性工作流程。
这里需要提到的是VNA属于高动态范围一起，需要用户全面了解误差小郑，才能确保最准确的S参数测量。具体的校准服务大家可以参考官网上的信号完整性基础知识来进一步学习。
总结，随着传输速度的提高，信号的完整性对我们来说就更加的重要，为了确保信号具有出色的完整性，我们就需要应用先进的设备来进行测量，仿真，监测。是德科技的这篇**也简明扼要的阐明了为了保证信号的完整性，我们作为电子工程师应该做哪些工作，应该应用哪些设备，设备我也在拓展学习后，也做了简单的介绍。不得不说是德科技的技术与设备都处在世界前列。我们在学习它的技术**的同时，也希望有机会全面应用到是德科技的设备，
保证信号完整性的同时，也增强了我们自己公司产品的核心竞争力。在这里也希望是德科技公司，不断的进步强大，越来越好，为了能提供更先进的产品，大家一起努力，共同进步。
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