硬件常识小百科什么是旗子暗记完整性测试

旗子暗记完全性简称SI，是对付电子旗子暗记质量的一系列度量标准。
在数字电路中，一串二进制的旗子暗记流是通过电压（或电流）的波形来表示。
然而，自然界的旗子暗记实际上都是仿照旗子暗记 ，而非数字的，所有的旗子暗记都受噪音、扭曲和丢失影响。
在短间隔、低比特率的情形里，一个大略的导体可以虔诚地传输旗子暗记。
而在长间隔、高比特率的旗子暗记如果通过不同的导体，多种效应可以降落旗子暗记的可信度，这样系统或者设备不能正常事情。
旗子暗记完全性工程是剖析和缓解上述 负面效应的一项任务，在所有水平的电子封装和组装，例如集成电路的内部连接、集成电路封装、印制电路板等工艺过程中，都是一项十分主要的活动。

旗子暗记完全性考虑的问题紧张有振铃、串扰、接地反弹、扭曲、旗子暗记丢失和电源供应中的噪音。

旗子暗记完全性测试紧张有：波形完全性测试、时序完全性测试、电源完全性测试。
电源完全性测试前面已经先容过，以下紧张从高速旗子暗记进行先容测试。

完全性测试的手段种类繁多，有频域也有时域的，还有一些综合性的手段比如误码率。
不管是哪一种测试手段，都存在这样那样的局限性，它们都只是针对某些特定的场景或者运用而利用。
只有选择得当测试方法，才可以更好地评估产品特性。
下面是常用的一些测试方法和利用的仪器

利用示波器进行波形测试，这是旗子暗记完全性测试中最常用的评估方法。
紧张测试波形幅度、边沿和毛刺等，通过测试波形的参数，可以看出幅度、边沿韶光等是否知足器件接口电平的哀求，有没有存在旗子暗记毛刺等。
波形测试也要遵照一些哀求，比如选择得当的示波器、测试探头以及制作好测试附件，才能够得到准确的旗子暗记。
图1是DDR在不同端接电阻下的波形。

图1 DDR在不同端接电阻下波形

现在器件的事情速率越来越快，时序容限越来越小，时序问题导致产品不稳定是非常常见的，因此时序测试是非常必要的。
一样平常，旗子暗记的时序测试是丈量建立韶光和保持韶光，也有的时候测试不同旗子暗记网络之间的偏移，或者丈量不同电源网络的上电时序。
测试时序基本都是采取的示波器测试，常日须要至少两通道的示波器和两个示波器探头（或者同轴线缆）。
图2是丈量的便是保持韶光：

图2 保持韶光测试

眼图测试是常用的测试手段，特殊是对付有规范哀求的接口，比如USB、Ethernet、PCIE、HDMI和光接口等。
测试眼图的设备紧张是实时示波器或者采样示波器。
一样平常在示波器中合营以眼图模板就可以判断设计是否知足详细总线的哀求。
图3便是示波器测试的一个眼图：

图 3 示波器测试眼图

抖动测试现在越来越受到重视，常见的都是采取示波器上的软件进行抖动测试，如是德科技示波器上的EZJIT。
通过软件处理，分离出各个分量，比如总体抖动（TJ）、随机抖动（RJ）和固有抖动（DJ）以及固有抖动中的各个分量。
对付这种测试，选择的示波器，长存储和高速采样是必要条件，比如2M以上的存储器，20GSa/s的采样速率。
不过目前抖动测试，各个公司的办理方案得到结果还有相称差异，还没有哪个是威信或者行业标准。
图4是利用是德科技的剖析软件丈量的抖动：

图4 抖动测试

阻抗测试紧张是针对PCB(印制电路板)旗子暗记线、线缆、连接器和各种器件阻抗的测试。
不管是高速旗子暗记还是高频旗子暗记，都希望传输路径都均匀变革的，以是基本上都哀求进行阻抗测试。
一样平常情形，都是采取专用采样示波器进行阻抗的测试。
但是采样示波器测试阻抗时，随意马虎被静电破坏，以是对利用环境哀求很高。
现在很多公司都采取的是带阻抗测试功能的网络剖析仪进行阻抗测试。
这样就可以在同一台测试仪器上进行时域阻抗和频域损耗的测试。
阻抗测试波形如图5所示。

图5 阻抗测试

这里所说的频域测试一样平常指损耗测试、串扰测试等等。
损耗的类型一样平常是指插入损耗、回波损耗。
对付很多串行总线都会有一些针对损耗的详细哀求，图6是USB3.0线缆的对插入损耗的哀求：

图6 USB线缆插损哀求

对付PCB走线、连接器或者电缆等，都可以利用网络剖析仪来测试其频域参数。
图7便是对PCB进行插入损耗测试的结果：

图7 插入损耗测试结果

工程师设计产品时，都希望不存在任何问题，希望产品能在正常利用时可以持续不断的利用，而不是时时时的重启或传输的旗子暗记是缺点的。
误码率测试便是给定一定的码流，再测试吸收到的码流的精确率。
误码测试是系统测试，可以是硬件测试，也可以是软件测试。
一样平常，对付有条件的公司，都建议利用硬件测试，便是采取专业的误码仪进行测试。
图8为是德科技的误码测试仪。

图8 误码率测试仪

旗子暗记完全性测试并不是只有这些，实在还包括了一些比如辐射频谱测试、频域阻抗测试、效率测试等等。
实际中如何选用这上述测试手段，须要根据被测试工具进行详细剖析，不同的情形须要不同的测试手段。
比如有标准接口的，就可以利用眼图测试、阻抗测试和误码测试等，对付普通硬件电路，可以利用波形测试、时序测试，设计中有高速旗子暗记线，还可以利用TDR测试。
对付时钟、高速串行旗子暗记，还可以抖动测试等。

其余随着技能的发展，越来越多的仪器趋向于功能多样化，比如示波器不仅仅可以测试旗子暗记是波形质量、时序和眼图，还可以测试频谱图；网络剖析仪不仅仅可以测试插入损耗、回波损耗、串扰等频域曲线，还可以丈量时域阻抗。
工程师们在利用仪器时，可以多研究下测试工具以及仪器。
尽可能的在节约本钱的情形下，还能高效有质量的完成测试哀求。