Congatec AG
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Test di conformità dei segnali

congatec è pronta per le architetture di bus seriali ad alta velocità di terza generazione

 

Introduzione ai test di conformità dei segnali

 

È bello pensare a una traccia PCB semplicemente come il percorso ideale che il segnale percorre da un trasmettitore a un ricevitore e, in caso di dati a bassa velocità, si tratta di un'idea ragionevole. Ma per i dati seriali ad alta velocità di nuova generazione, l'integrità del segnale è influenzata da altri fenomeni fisici, di cui occorre tenere conto. Nel percorso del segnale vanno considerati tutti i conduttori, tra cui le tracce dei circuiti stampati, i fori di vias, i connettori e i cablaggi, poiché gli effetti delle linee di trasmissione possono creare perdite di ritorno e riflessioni che degradano l'intensità del segnale, introducono disallineamento e aggiungono rumore.

I tempi di transizione più rapidi, gli intervalli unitari più brevi (UI), le impedenze disadattate e le sorgenti di rumore nel dominio della frequenza, sono tutti fattori che contribuiscono maggiormente ai tassi di errore dei bit, con conseguente necessità di modificare la propria visione di design "digitale". I tecnici devono pertanto ridefinire le loro strategie per quanto riguarda connettività, generazione di modelli, test dei ricevitori, acquisizione di dati e analisi. La combinazione di queste problematiche con nuovi standard in continua evoluzione e requisiti più stringenti dei test di conformità rappresenta una sfida più ardua per le aziende che intendono immettere rapidamente i propri prodotti sul mercato.

Nell'ambito dell'intero settore dell'elettronica, sono stati sviluppati standard di bus seriali per scopi multipli per rispondere alle esigenze dei relativi mercati e clienti. Uno dei principali obiettivi di questi standard è consentire l'interoperabilità con architetture attraverso un'ampia gamma di prodotti offerti da svariati fornitori.

Ogni specifica definisce attributi a cui i prodotti devono conformarsi per rispondere ai requisiti definiti dallo standard. La specifica definisce parametri elettrici e meccanici che devono essere rispettati. Le interconnessioni devono non soltanto essere conformi ai requisiti di tempo e di tensione nel dominio del tempo, ma anche alle perdite nel dominio della frequenza. L'ente governativo pubblica test standardizzati che i prodotti devono superare per essere conformi allo standard.

Per progettare soluzioni all'avanguardia occorre avere accesso alle misure di conformità, che consentono di affrontare potenziali problematiche nel ciclo progettuale e danno sicurezza nei margini di progettazione in relazione alle specifiche richieste. Ogni nuovo standard è accompagnato da una serie di nuovi requisiti. In passato si verificava il progetto eseguendo test di conformità sul trasmettitore, partendo dal presupposto che il percorso del segnale del ricevitore avrebbe mostrato un comportamento simile. Per le nuove interfacce, la specifica richiede espressamente che siano eseguiti anche test sul ricevitore. Mentre la qualità del segnale di trasmissione è un processo semplice e diretto, i test sui ricevitori richiedono un diverso hardware e nuovi concetti di prova. congatec ha investito in soluzioni hardware e software per l'esecuzione di test sui ricevitori, con l'obiettivo di garantire la completa compatibilità e fornire la migliore qualità possibile.

 

1* brani tratti dalla guida Tektronix:
‘The Basics of Serial Data Compliance and Validation Measurements’

(Concetti fondamentali sulle misure di validazione e di conformità dei dati seriali)

2* brani tratti dalle informazioni generali Serial ATA di Agilent Technologies:
‘Thorough Characterization and Validation of Serial ATA Design’

(Caratterizzazione completa e validazione del progetto Serial ATA)

3* brani tratti dal libro bianco di Agilent Technologies:
‘Crossing the Digital-Analog Divide’

(Colmare il divario digitale-analogico)

 

congatec e Agilent Technologies insieme

 

 

Dopo un lungo e intenso processo di selezione, congatec ha scelto Agilent Technologies. L'offerta di apparecchiature per la misurazione della conformità di Agilent Technologies è attualmente la migliore.

Ecco alcune delle principali motivazioni:

 

  • Agilent offre una soluzione rapida e flessibile per test di conformità e caratterizzazione
    Il software di automazione dei test ‘Valiframe’ di Agilent è una potente piattaforma per i test dei gigabit dei bus di interfaccia multi-lane e seriale. È in grado di funzionare nella "modalità di conformità" semplificata e intuitiva oppure nella "modalità expert", che consente il controllo manuale dei parametri, un aspetto importante nella caratterizzazione e nel debug.
  • L'hardware è utilizzato in tutto il mondo per la misurazione di riferimento
    Laboratori di prova certificati, quali Allion, Granit River Labs, Testronic Lab, ecc. utilizzano le soluzioni Agilent per test TDR (Time Domain Reflectometry) e ricevitori per la conformità dei trasmettitori. Agilent offre soluzioni di test certificati per SATA-IO, PCIe SIG e USB IF e documentate nei metodi di implementazione (MOI).
  • Test completo di tolleranza di jitter per dispositivi embedded e con inoltro basato su clock
    Il J-BERT N4903B è progettato per rispondere agli standard dei bus seriali in modo ottimale grazie a I/O differenziali, livelli di tensione variabili sulla maggior parte delle uscite, jitter e ISI incorporati, sequenziatore di modelli, uscite di clock di riferimento, CDR modulabile, cattura dei pattern e modalità di recupero dei bit per analizzare modelli asincroni e non deterministici. L'analisi SER/FER consente test della tolleranza di jitter dei dispositivi utilizzando il loopback ritemporizzato. È possibile utilizzare una seconda uscita dati con memoria di pattern indipendente e PRBS come canale di disturbo per test di crosstalk, oppure quando si aggiungono canali esternamente per test di temporizzazione OOB, emulazione di segnali a 3 livelli o de-enfasi dei segnali


  • La precisione di misurazione più elevata del settore per l'oscilloscopio in tempo reale
    Se state progettando con segnali più rapidi, il restringimento dei diagrammi a occhio e budget di jitter più stretti significano che gli errori introdotti dagli oscilloscopi possono seriamente pregiudicare i risultati di misurazione. Gli oscilloscopi Agilent Infiniium serie 90000 X assicurano la massima precisione di misura offrendo le seguenti caratteristiche:
    •    Effettiva larghezza di banda analogica fino a 33 GHz
    •    Più basso rumore di fondo dell'oscilloscopio (2,25 mV a 50 mV/div, 33 GHz)
    •    Più basso livello di misura del jitter (100 fs)
    La larghezza di banda analogica più pulita e il rumore di fondo più basso esistenti sul mercato consentono di ottenere una migliore analisi spettrale dei transienti e segnali RF con ampia larghezza di banda.


  • Verso le architetture di bus seriali ad alta velocità di quarta generazione
    Il J-BERT N4903B e il DSA-X91604A sono investimenti a lungo termine  configurabili per gli attuali requisiti in termini di test e budget; essi consentono upgrade e aggiornamenti di tutte le opzioni e la massima velocità operativa in caso di modifica del test. Tenendo conto di tutto questo, congatec guarda con interesse alle interfacce di bus seriali ad alta velocità di prossima generazione, quali thunderbolt.
  • congatec collabora con EKH - EyeKnowHow, un partner rapido e flessibile
    Per una perfetta implementazione delle "interfacce seriali ad alta velocità" è necessario disporre di un know-how dettagliato. Ogni progetto rappresenta una nuova sfida a causa delle velocità più elevate o delle diverse topologie da implementare. Seguire una guida di progettazione può essere un buon metodo, ma non sempre è possibile. A volte è difficile giudicare quando si può deviare dalla guida senza generare problemi funzionali nel proprio progetto. Altre volte è invece necessario violare le indicazioni della guida per potere implementare il progetto. In questo caso, può accadere che si voglia recuperare il margine perso in altre aree del proprio progetto. E naturalmente, se si dispone di margini sufficienti e conosciuti, si può ridurre il costo/la potenza oppure migliorare le prestazioni del proprio sistema con una implementazione ottimizzata del progetto.

    "EyeKnowHow" è un partner rapido e flessibile che fornisce a congatec le necessarie risorse di know-how, simulazione e misura.

congatec offre ai clienti il proprio know-how e le proprie apparecchiature

Con il più recente importante investimento nelle misure/test di conformità, congatec offre ai clienti la possibilità di qualificare i progetti per soddisfare i requisiti normativi dei seguenti bus seriali ad alta velocità:

Serial ATA da 1,5 Gb/s, 3 Gb/s e 6 Gb/s

 

USB 2.0 e 3.0

 

Ethernet 10/100/1000 Mbit/s

 

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

 

HDMI 

 

DisplayPort

 

DDR-SDRAM (DDR2 e DDR3)

Apparecchiature di prova in-house

Analizzatore di rete:

Agilent E5061

2 porte; larghezza di banda 1,5 GHz; test di trasmissione/riflessione

Test del tasso di errore dei bit (BERT)

Agilent J-Bert N4903B

Velocità dati max. 7 GB/s; generatore di pattern; sorgente di jitter incorporata; rilevatore di errore

Oscilloscopio:

Agilent DSA-X91604A

4 canali; larghezza di banda 16 GHz; velocità di campionamento 80/40 GSa/s; memoria max. 2 Gpts