有哪些高速信號完整性測試的手段

在硬件行業(yè)中，對于信號的測試往往能直接反映出一個(gè)電子元器件的性能好壞，而對于不同速率的信號，所需要的測試標(biāo)準(zhǔn)也是不一樣的。

對于低速信號，它的測試標(biāo)準(zhǔn)就會(huì)比較低，比如說測量設(shè)備的帶寬要求，是否需要有源等等都會(huì)是非常低的標(biāo)準(zhǔn)，但是對于高速信號，這些條件就會(huì)變得非?？量?，不然測試測量結(jié)果就會(huì)出現(xiàn)較大偏差。

其中比較重點(diǎn)的方向就是信號完整性測試，對于信號完整性的測試手段有很多，有從頻域的，時(shí)域的角度，也有一些綜合考量的。

具體的選擇需要根據(jù)信號的實(shí)際情況進(jìn)行判斷選用，做到事半功倍的效果。

下面就來看一下有哪些高速信號完整性測試的手段。

（1）波形測試

這個(gè)是信號完整性測試最常用的手段了，通常都會(huì)使用示波器來進(jìn)行相應(yīng)的測量，主要測試的是波形的幅度，邊沿和毛刺等等，從中可以看到幅度，邊沿時(shí)間是否是滿足接口電平的要求，是否存在毛刺等。

這個(gè)測試也是對于示波器有一定的性能要求的，高速信號一般帶寬都比較高，所以用來測量的示波器也必須有足夠高的帶寬（一般是3倍以上），不然就很難得到準(zhǔn)確的結(jié)果。

在測試過程中也有一些細(xì)節(jié)需要注意，比如測試點(diǎn)能直接放在被測管腳的就放在被測管腳，實(shí)在放不了才選擇放在最靠近管腳的PCB走線與過孔（過遠(yuǎn)可能會(huì)產(chǎn)生因傳輸線瞬時(shí)阻抗變化而引起的信號反射）或者額外焊接一根導(dǎo)線出來，同時(shí)探頭的地線盡量選擇短地等。

（2）眼圖測試

眼圖測試高速差分信號中常常會(huì)用到的一個(gè)測試，比如USB，Ethernet, SATA, HDMI，光接口等等，它可以反映出被測信號的質(zhì)量，噪聲以及時(shí)域的抖動(dòng)情況等，對于眼圖測試的進(jìn)一步了解《[什么是眼圖？眼圖怎么看？（電子硬件）]

對于眼圖測試，所用到的測量設(shè)備就有更高的要求了，它需要帶有MASK（模板）的示波器或者信號分析儀，這些設(shè)備有內(nèi)置時(shí)鐘提取功能，可以顯示眼圖，如果沒有MASK的示波器，只能使用外接的時(shí)鐘進(jìn)行觸發(fā)。

眼圖測試過程中，需要控制波形的數(shù)量在一個(gè)合理的區(qū)間，因?yàn)槿绻麛?shù)量過少可能就導(dǎo)致波形的抖動(dòng)比較小，有可能采集不到存在的誤差（時(shí)間過少錯(cuò)失），如果數(shù)量過多則會(huì)使得測試時(shí)間大大延長，效率不高。

所以通常的眼圖測試時(shí)控制波形的數(shù)量在2000到3000個(gè)之間。

（3）抖動(dòng)測試

抖動(dòng)測試？下圖這樣嗎？

當(dāng)然不是的，抖動(dòng)測試是對時(shí)域信號的測量，反映了信號邊沿相對于它的理想位置偏離了多少，是衡量時(shí)鐘性能的一個(gè)重要指標(biāo)。

在測試時(shí)可以利用示波器加上軟件進(jìn)行處理，比如keysight（德科技）的EZJIT軟件。也可以利用專門的測試設(shè)備，不過那個(gè)的價(jià)格會(huì)非常貴。