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Pruebas de conformidad de señales

congatec lista para arquitecturas de bus serie de alta velocidad y tercera generación

 

Introducción a las pruebas de conformidad de señales

Resulta agradable pensar sencillamente en una pista de PCB como en la ruta ideal que toma una señal desde un transmisor hasta un receptor; con tasas de datos bajas, se trata de un concepto razonable. Sin embargo, cuando se consideran las tasas con las que operan los estándares serie de nueva generación, existen fenómenos físicos adicionales que afectan la integridad de la señal y deben ser tenidos en cuenta. Todos los conductores presentes en el camino de la señal, incluidas las pistas, vías, conectores y cables de la placa de circuito, deben ser considerados, ya que los efectos de la línea de transmisión pueden generar pérdidas y reflexiones de retorno que degradan los niveles de señal, introducen una desviación y añaden ruido.

Los tiempos de transición más rápidos, los intervalos de unidad más cortos, los desajustes de impedancia y las fuentes de ruido en el dominio de la frecuencia contribuyen a aumentar las tasas de error de bit, lo que obliga a cambiar la visión del diseño “digital”. Los ingenieros especializados deben readaptar sus estrategias en materia de conectividad, generación de patrones, pruebas de recepción, adquisición de datos y análisis. Dado que estos temas van acompañados del desarrollo de nuevos estándares y de requisitos más estrictos para las pruebas de conformidad, las empresas deben realizar un mayor trabajo para lograr que sus productos lleguen rápidamente al mercado.

La industria electrónica ha desarrollado estándares de bus serie de múltiples aplicaciones, con el fin de satisfacer las necesidades de sus mercados y clientes. Un objetivo fundamental de estos estándares consiste en permitir la interoperabilidad con arquitecturas dispuestas en una amplia gama de productos ofrecidos por diversos proveedores.

Cada especificación define atributos, que deben estar presentes en los productos para cumplir los requisitos del estándar. La especificación define parámetros eléctricos y mecánicos que deben ser respetados. Las interconexiones deben cumplir no solo los requisitos de tiempo y voltaje en el dominio del tiempo, sino también las pautas respecto a pérdidas en el dominio de la frecuencia. El organismo rector elabora pruebas estandarizadas, que deben ser aprobadas por los productos para cumplir la norma.

Es necesario que un diseñador de soluciones de vanguardia tenga acceso a las mediciones de conformidad, que ayudan a abordar potenciales problemas en una fase temprana del ciclo y ofrecen seguridad para establecer los márgenes de diseño con respecto a las especificaciones requeridas. Cada nueva norma viene acompañada de un conjunto de nuevos requisitos. Históricamente, los diseños solían verificarse mediante pruebas de conformidad en el transmisor, asumiendo que el camino de la señal del receptor mostraría un comportamiento similar. En el caso de las nuevas interfaces, la especificación exige explícitamente que también se lleven a cabo ensayos de recepción. Sin embargo, mientras la calidad de la señal de transmisión está asociada a un proceso simple y directo, las pruebas de recepción obligan a desarrollar nuevos conceptos y un hardware diferente. Para asegurar una plena compatibilidad y ofrecer la mejor calidad, congatec ha invertido en equipos de hardware y software aptos para efectuar estas verificaciones. 

 

 

1* Pasajes tomados de la cartilla de Tektronix: 

‘The Basics of Serial Data Compliance and Validation Measurements (Información básica sobre conformidad de datos serie y mediciones de validación)

2* Pasajes tomados del documento de ATA serie de Agilent Technologies:

‘Thorough Characterization and Validation of Serial ATA Design (Caracterización completa y validación de diseño de ATA serie)

3* Pasajes tomados del Libro Blanco de Agilent Technologies:

‘Crossing the Digital-Analog Divide (Superando la brecha analógico-digital)

 

congatec opta por Agilent Technologies

 

 

 

Tras un largo e intenso proceso de selección, congatec eligió a Agilent Technologies. La propuesta de Agilent Technologies es la mejor dentro de los equipamientos actuales destinados a la medición de la conformidad.

Algunas de las razones que respaldaron la decisión fueron las siguientes:

 

 

  • Agilent ofrece una solución rápida y flexible para pruebas y caracterización de conformidad
    Agilent ha desarrollado el software de automatización de pruebas "Valiframe", que constituye una potente plataforma para pruebas de bus serie e interfaces gigabit de múltiples líneas. Puede operar en un "Modo de Conformidad" simplificado e intuitivo o en un "Modo de Experto", que permite efectuar un control manual de los parámetros (importante para la caracterización y depuración).‘‘‘
  • El hardware se utiliza en todo el mundo para la medición de referencia
    Laboratorios de pruebas certificados, como Allion, Granit River Labs, Testronic Lab, etc., utilizan las soluciones de Agilent para pruebas de conformidad del transmisor, receptor y TDR. Las propuestas de Agilent están certificadas por SATA-IO, PCIe SIG y USB IF, y se encuentran documentadas en los respectivos métodos de implementaciones.
  • Prueba completa de tolerancia de jitter (fluctuación) para dispositivos de reloj integrado y adelantado
    El sistema J-BERT N4903B ha sido diseñado para ajustarse a los estándares de bus serie de manera óptima con sus entradas/salidas diferenciales, niveles de voltaje variables en la mayoría de las salidas, mecanismo incorporado de jitter e interferencia intersimbólica (ISI), secuenciador de patrones, salidas de reloj de referencia, recuperación de reloj (CDR) ajustable, captura de patrones y modo de recuperación de bits para analizar patrones sin reloj y no deterministas. El análisis de tasa de error de símbolo (SER)/tasa de error de trama (FER) permite realizar pruebas de tolerancia de jitter en dispositivos que utilizan un loopback reajustado. Una segunda salida de datos con memoria de patrones y PRBS de tipo independiente puede ser utilizada como un canal agresor para pruebas de diafonía o cuando se añaden canales externamente para pruebas de temporización fuera de banda (OOB) o emulación de señales de tres niveles o desacentuación.


  • La más alta precisión de la industria para la medición en osciloscopios en tiempo real
    Cuando usted diseña con señales más rápidas, ojos reducidos y niveles de jitter más bajos, los errores introducidos por sus osciloscopios pueden afectar seriamente los resultados de la medición. Los osciloscopios pertenecientes a la serie Infiniium 90000 X de Agilent proporcionan la más alta precisión de medición gracias a las siguientes características:
       - Ancho de banda analógico real de 33 GHz
       - Mínimo piso de ruido del osciloscopio (2,25 mV a 50 mV/div, 33 GHz)
       - Mínimo piso de medida de jitter (100 fs)
    La presencia del ancho de banda analógico más limpio y del menor piso de ruido disponible asegura un mejor análisis espectral de transitorios y señales de RF de gran ancho de banda.

  • Esperando la cuarta generación en arquitecturas de bus serie de alta velocidad
    Los sistemas J-BERT N4903B y DSA-X91604A representan inversiones de largo plazo. Son configurables para los actuales requisitos en materia de pruebas y de presupuestos, permiten efectuar actualizaciones y adaptaciones de todas las opciones y actuar a toda velocidad cuando la prueba requiere cambios. Con esto en mente, congatec espera que aparezca como un rayo la siguiente generación en interfaces de bus serie de alta velocidad.
  • congatec coopera con EKH (EyeKnowHow) como un socio rápido y flexible
    Para implementar de manera perfecta las "interfaces serie de alta velocidad", es necesario contar con conocimientos detallados. Cada diseño es un nuevo reto debido a las mayores velocidades o las diferentes topologías que deben implementarse. Si bien resulta conveniente seguir una guía de diseño, dicha mecánica no siempre es posible. A veces es difícil evaluar dónde existe la oportunidad de desviarse de una guía sin generar problemas funcionales en el diseño. En otras ocasiones, usted debe violar la guía para poder implementar el diseño. En tal caso, se busca compensar el margen perdido en otras áreas del diseño. Desde luego, si usted tiene suficientes márgenes y los conoce, puede reducir costes/energía o mejorar el rendimiento de su sistema optimizando la implementación del diseño.

    "EyeKnowHow" es un socio rápido y flexible para congatec: ofrece el conocimiento técnico, la simulación y los recursos de medición necesarios.

congatec ofrece a los clientes su conocimiento técnico y su equipamiento

Con la última gran inversión en pruebas/mediciones de conformidad, congatec ofrece a sus clientes la posibilidad de mejorar los diseños para cumplir los requisitos estandarizados de los siguientes buses serie de alta velocidad:

 

Serial ATA 1.5Gb/s, 3Gb/s and 6Gb/s

 

USB 2.0 and 3.0

 

Ethernet 10/100/1000 Mbit/s

 

PCI Express 1.x, 2.x and 3.x

 

HDMI 

 

DisplayPort

 

DDR-SDRAM (DDR2 and DDR3)

Equipo de pruebas a nivel interno

Analizador de red:

Agilent E5061

2 puertos; ancho de banda 1,5 GHz; prueba de transmisión/reflexión

Prueba de tasa de error de bit (BERT) serie

Agilent J-Bert N4903B

Tasa de datos máx. 7GB/s; generador de patrones; fuente de jitter incorporada; detector de error

Osciloscopio:

Agilent DSA-X91604A

4 canales; ancho de banda 16 GHz; tasa de muestreo 80/40G Sa/s; máx. memoria 2Gpts