Congatec AG
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Tests de conformité du signal

congatec est prêt pour les architectures de bus série de la troisième génération.

 

Introduction aux tests de conformité du signal

 

Il est tentant de penser que le tracé de PCB est simplement le trajet idéal que suit le signal entre le transmetteur et le récepteur.  Pour des débits de données faibles, c’est un concept raisonnable. Avec les débits de fonctionnement adoptés par les standards de la nouvelle génération, des phénomènes physiques supplémentaires affectent l’intégrité des signaux et doivent être pris en compte. Tous les conducteurs sur le trajet du signal, y compris les pistes de la carte à circuit imprimé, les vias, les connecteurs et le câblage doivent être pris en considération car des effets sur les lignes de transmission peuvent causer des pertes de retour et des réflexions qui dégradent les niveaux des signaux, introduisent des distorsions et ajoutent du bruit.

Les périodes de transition plus rapides, les intervalles unitaires (IU) plus courts, des problèmes d’impédance et des sources de bruit dans le domaine fréquentiel contribuent plus fortement au taux d’erreurs sur les bits ce qui signifie qu’un changement est requis dans notre vue du design « digital ». Les ingénieurs ont besoin de jeter un regard neuf sur leurs stratégies pour la connectivité, la génération de modèle, les tests côté récepteur, l’acquisition de données et les analyses. Si l’on joint ces questions à l’évolution des nouvelles normes et à un resserrement des exigences des tests de conformité, la tâche des entreprises est plus ardue pour une mise sur le marché rapide de leurs produits.

Dans l’industrie électronique, des normes de bus série ont été développées à des fins multiples pour répondre aux besoins des marchés et des clients. L’un des objectifs principaux de ces normes est d’assurer l’interopérabilité entre les architectures à travers une vaste gamme de produits proposés par une multitude de fournisseurs.

Chaque spécification définit des attributs que les produits doivent remplir pour répondre aux exigences de la norme. Les spécifications définissent les paramètres électriques et mécaniques qui doivent être respectés. Les interconnexions ne doivent pas seulement remplir les exigences en matière de temps et de voltage dans le domaine temporel mais aussi en matière de pertes dans le domaine fréquentiel. Les organes directeurs sortent des tests standardisés que les produits doivent passer afin d’être conformes à la norme.

Avoir accès à des mesures de conformité est une nécessité pour le concepteur de solutions de pointe. Elles contribuent à la résolution des problèmes de conception potentiels dans les premières phases du cycle de développement et apportent de la confiance dans les marges de conception par rapport aux spécifications requises. Avec chaque nouvelle norme, une nouvelle série d’exigences apparaît. Par le passé, le design était habituellement vérifié par des tests de conformité du transmetteur en faisant l’hypothèse  que le chemin du signal du récepteur se comporterait de manière semblable. Pour les nouvelles interfaces, les spécifications demandent explicitement que des tests soient également réalisés sur le récepteur. Alors que la mesure de la qualité du signal d’émission est un processus simple et direct, les tests de réception demandent un matériel différent et de nouveaux concepts de tests. Afin d’assurer une compatibilité totale et pour fournir la meilleure des qualités, congatec a investi dans de la hardware et de la software qui effectuent des tests de réception.

 

1* Passages extraits du document de Tektronix :
«The Basics of Serial Data Compliance and Validation Measurements »

2* Passages extraits du document d’information SATA d’Agilent Technologies :« Thorough Characterization and Validation of Serial ATA Design »3* Passages extraits du livre blanc d’Agilent Technologies :« Crossing the Digital-Analog Divide »

 

congatec travaille avec Agilent Technologies

 

 

Après un processus de sélection long et intensif, congatec a choisi Agilent Technologies. L’offre d’Agilent Technologies est actuellement la meilleure pour les équipements de mesure de la conformité.

En voici quelques-unes des raisons:

 

  • Agilent propose des solutions rapides et flexibles pour les tests de conformité et la caractérisation.
    Le logiciel d’automatisation des tests « Valiframe » d’Agilent est une plateforme puissante pour tester les interfaces bus gigabit séries et multivoies. Il peut fonctionner en « mode conformité », simple et intuitif, ou en « mode expert » qui rend possible un paramétrage manuel ce qui est important pour la caractérisation et le débogage.
  • Le matériel est utilisé dans le monde entier pour les mesures de référence.
    Des laboratoires d’essai certifiés tels qu’Allion, Granit River Labs, Testronic Lab, etc. utilisent les solutions d’Agilent pour les tests TDR et la conformité du transmetteur et du récepteur. Agilent propose des solutions de tests certifiées pour SATA-IO, PCIe SIG et USB IF ainsi que des  méthodes d’implémentations (MOI) documentées.
  • Tests complets de tolérance de gigue (jitter) pour les horloges intégrées et transmises.
    Le J-BERT N4903B a été conçu pour correspondre aux normes des bus série de manière optimale avec son différentiel E/S, ses niveaux de tension variables sur la plupart des sorties, ISI et jitter intégrés, séquenceurs de motifs, sorties d’horloges de référence, CDR accordable, capture des motifs, mode de récupération de bits pour analyser les motifs non déterministes et sans horloges. L’analyse SER/FER permet de tester la tolérance de gigue des dispositifs en utilisant un bouclage resynchronisé. Une deuxième sortie avec PRBS et avec une mémoire des motifs indépendante peut être utilisée en tant que canal agresseur pour des tests de diaphonie ou lors de l’ajout de canaux externes pour des tests de synchronisation hors bande ou pour l’émulation de signaux à trois niveaux ou la désaccentuation des signaux.


  • La précision de mesure en temps réel la plus élevée de l’industrie.
    Lorsque vous faites de la conception avec des signaux plus rapides, le rétrécissement des yeux et des budgets de gigue plus serrés peuvent avoir un impact important sur le résultat de vos mesures. La gamme d’oscilloscopes Infiniium 90000 X d’Agilent fournit la plus grande précision possible lors des mesures et possède les caractéristiques suivantes :
    •    une bande passante analogique vraie jusqu’à 33 GHz
    •    une valeur de plancher de bruit particulièrement basse (2,25 mV à 50 mV/div, 33 GHz).
    •    un plancher de mesure de gigue extrêmement bas (100 fs).

    En ayant la bande passante analogique la plus propre et le plancher de bruit le plus bas, une meilleure analyse spectrale des signaux RF  transitoires et à large bande passante est obtenue.

  • Vers la 4ème génération d’architectures de bus série à haute vitesse
    Le J-BERT N4903B et le DSA-X91604A sont des investissements à long terme qui peuvent être adaptés aux exigences du budget et des tests actuels et qui admettent des mises à jour et des modernisations de toutes les options lorsque les tests doivent être modifiés. Dans cet esprit, congatec est prêt pour la nouvelle génération d’interfaces de bus série à haute vitesse comme Thunderbolt.
  • congatec coopère avec EKH – EyeKnowHow en tant que partenaire flexible et rapide
    Un savoir-faire complet est nécessaire pour une parfaite implémentation des « interfaces série à haute vitesse ».  Chaque développement est un nouveau défi à cause des vitesses plus élevées et des différentes topologies à mettre en place. Bien qu’il soit bon de suivre un guide de conception, ce n’est pas toujours possible. Parfois, il est difficile de juger de l’opportunité de s’écarter des indications sans créer des problèmes fonctionnels dans le design. D’autres fois, il faut même outrepasser le guide de conception pour pouvoir être capable d’implémenter le design. Dans ce cas, vous voudrez peut-être récupérer la marge perdue dans d’autres zones de votre design. Et bien sûr, si vous avez suffisamment de marges et que vous les connaissez, vous pouvez réduire les coûts/la puissance ou améliorer les performances de votre système avec une implémentation optimisée de votre design. 
    « EyeKnowHow » est un partenaire flexible et rapide pour congatec qui lui fournit le savoir-faire et des ressources pour la simulation et les mesures selon la nécessité.

congatec offre leur savoir-faire et son équipement aux clients

Avec les derniers gros investissements dans les mesures/tests de conformité, congatec offre à ses clients la possibilité de qualifier leurs designs pour qu’ils correspondent aux exigences des bus série à haute vitesse suivants :

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

 

USB 2.0 et 3.0

 

Ethernet 10/100/1000 Mbit/s

 

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

 

HDMI 

 

DisplayPort

 

DDR-SDRAM (DDR2 et DDR3)

Equipement de test propre

Analyseur de réseau :

Agilent E5061

2 ports; bande passante 1,5 GHz ; Test transmission/réflexion

Test de taux d’erreurs binaires (BERT) série

Agilent J-Bert N4903B

Débit max. 7GB/s; générateur de motifs ; source de gigue interne ; détecteur d’erreur

Oscilloscope:

Agilent DSA-X91604A

4 canaux ;  bande passante 16 GHz ;  fréquence d’échantillonnage 80/40G Sa/s ;  mémoire max 2Gpts