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高速信号経路のモデル化、測定、および最適化

高速システムを正確に測定するには、送信側のDUTからプローブやインタコネクトを経てレシーバに至るまで、信号経路全体を可視化する必要があります。

Tektronixシグナル・インテグリティ・モデリング(オプションのSIM)ソフトウェアは、5シリーズ B MSO、6シリーズ B MSO、および7シリーズ DPOオシロスコープとシームレスに統合します。これにより、ケーブルやフィクスチャのディエンベッド、さまざまなチャンネル損失プロファイルのエンベッド、レシーバのイコライゼーションのエミュレートを行ったり、トランスミッタのイコライジングをオシロスコープで直接試したりできます。

早期立ち上げ、コンプライアンス、デバッグのために設計されたSIMは、直感的なユーザ・エクスペリエンスを実現し、開発を加速させ、高性能な製品を自信を持って提供するのに役立ちます。

de-embedded signal using Tektronix SIM software resulting in a larger eye opening.

ディエンベディングによってチャンネル損失の影響が取り除かれ、アイ開口がより大きくなりました。

信号経路効果のディエンベッドまたは除去

高周波では、適切に設計されたセットアップであっても、プローブの負荷、ケーブルの損失、フィクスチャの反射によって歪みが生じ、高速、RF、高速スイッチング電源設計における真のDUT動作が不明瞭になる可能性があります。

Tektronixシグナル・インテグリティ・モデリング(オプションのSIM)ソフトウェアは、DUTで信号がどのように見えるかを明らかにするために、Sパラメータのディエンベディングを適用して、セットアップからのロス、反射、遅延を排除します。

VDUT(f) = Vmeas(f) / H(f)
ここで、H(f) は測定経路の(Sパラメータからの)伝送関数です

測定アーチファクトによってDUT動作が不明瞭になる場合、直接プロービングが物理的に現実的でない場合、またはPCIe、USB、DDRなどで定義されている標準化されたテスト・ポイント(TP0、TP1、TP2など)での可視性がコンプライアンス上要求される場合、ディエンベッディングは特に重要です。SIMを使用すると、重要な場所に測定面を仮想的に移動できます。

現実のインターコネクト特性をエンベッドする

最悪のシナリオを検討する場合、リンク構成を比較する場合、あるいは物理層のコンプライアンスを検証する場合でも、エンベッドはデプロイメントの前に自信を持ってパフォーマンスを評価するのに役立ちます。

エンベッドにより、エンジニアはバックプレーン、ケーブル、チャンネルなどの現実の接続を仮想的に挿入できます。SIMを使用すると、トランスミッタ/レシーバ・モデルの間に最悪のケースを想定したケーブルまたはPCBアセンブリをエンベッドして、追加された挿入損失と反射がより高いデータ・レートでのリンク・マージンにどのように影響するかを確認することができます。

SIMを使用すると、Sパラメータ・モデルを適用して、これらの環境をオシロスコープ上で直接シミュレートできるため、物理的なハードウェアを構築したり交換したりすることなく、マージン解析やシグナル・インテグリティの検証が可能になります。

eye diagram side by side comparison before and after using SIM software on Tektronix oscilloscope to embed interconnect characteristics.

エンベッドされたインターコネクト特性によるISIにより、アイの高さと幅が減少します。

Configure receiver equalization in SIMA to emulate real-world behavior

SIMAでレシーバのイコライゼーションを設定し、実際の動作をエミュレートします。

イコライゼーションを適用して閉じたアイを回復し、シリアル・リンクのパフォーマンスを検証する

イコライゼーション(EQ)は、チャンネル損失と歪みを補正します。SIM Advanced (SIMA) を使用すると、レシーバ (Rx) EQとトランスミッタ (Tx) EQをエンベッド/ディエンベッドと共にオシロスコープで直接使用できるため、デバイスの真のパフォーマンスを明らかにできます。これは、設計の検討やマージンの改善に不可欠です。

直接プロービングが現実的でない場合は、SIMAを使用して既知のチャンネルの効果をエンベッドした後、Rx EQ (CTLE、FFE、DFE) を適用して、Rxのデシジョン・ポイントに現れるような信号を再構成します。

Tx EQでプリエンファシスまたはデエンファシスを適用し、チャンネルに入る前の信号を整形してTxの最適化を実現します。

EQの最適化により処理速度が向上します。最適なアイ、および規格ベースのEQを作成するRx設定を自動的に識別します。ドロップダウン・メニューから規格を選択して、Rx設定を事前に構成することもできます。

信号経路の完全な可視性

Sパラメータやインピーダンスの検証、スミス・チャートによるシステム特性の視覚化などのコンポーネント・レベルの分析から、振幅、位相、インパルス、ステップ応答、ジッタなどの包括的なシステム・レベルの分析にシームレスに移行できます。

カスケード接続されたSパラメータ・モデルと事実上無制限のテスト・ポイントをサポートすることで、並列経路や複雑な信号伝送路をシミュレートし、迅速かつ正確に探索、反復、最適化を行うことができます。

フィクスチャのディエンベッド、チャンネル・モデルのエンベッド、イコライゼーションの適用を迅速に行い、信号のありのままの状態を確認できます。Tektronix SIMソフトウェアはオシロスコープと連携して、元の結果と修正された結果の両方を保存することで、素早く並べて比較し、信頼性の高い「what-if」分析に役立てることができます。

シグナル・インテグリティ・モデリング(オプションのSIM)ソフトウェアの詳細を調べる
Tektronix SIM software producing eye diagrams to reveal signal distortion.

信号経路のインピーダンスの不連続性によって生じる信号の歪みの増加を示すアイ・ダイアグラムを生成するSIMの構成。

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参考資料

de-embedded signal using Tektronix SIM software resulting in a larger eye opening.
データ・シート

シグナル・インテグリティ・モデリング・ソフトウェア(opt SIM)

不要なセットアップ・アーティファクトをディエンベッドし、チャンネル損失プロファイルをエンベッドし、イコライゼーションを適用して、タイミング・マージンとシグナル・インテグリティをオシロスコープ上で直接エミュレートします。5、6、7シリーズで動作します。
Jitter, Eye Diagram, and Timing Analysis​
データ・シート

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低速のエンベッド・クロックから高速シリアル・インタフェースまで、あらゆるものに対応する包括的で強力なジッタ、アイ・ダイアグラム、タイミング解析。5、6、7シリーズのオシロスコープで利用可能です。
アプリケーション・ノート

チャネル効果の除去またはシミュレーションのためのディエンベッド、エンベッド、イコライゼーション

特定の測定課題(リファレンス・プレーンの曖昧さ、初期チャネル探索、レシーバ・イコライゼーション、DDR信号の反射除去)に対処する4つの例。さらに、Sパラメータの基礎。