Analyse von komplexen Bus-Link-Modellen Mehr sehen mit dem Scope

Messung an virtuellen Messpunkten mit dem Oszilloskop.
Messung an virtuellen Messpunkten mit dem Oszilloskop.

Höhere Signalgeschwindigkeiten und immer kleinere Bauelemente und Baugruppen machen Messungen an seriellen Datenverbindungen zu einer Herausforderung. Für optimale Ergebnisse bieten sich spezielle Messverfahren und physikalische Modelle an, die Messungen an virtuellen Messpunkten zulassen.

Moderne Kommunikationssystem-Designs nutzen z.B. spezielle Ver- bzw. Entzerrungsverfahren am Sender bzw. Empfänger, um die Übertragung auf der Übertragungsstrecke (Link) sicher zu gestalten. Durch Miniaturisierung der Bauelemente wird der physische Zugriff auf Messpunkte mit einem Tastkopf allerdings immer schwieriger, so dass nicht immer die optimalen Messpunkte genutzt werden. Das kann zu Verlusten und Reflexionen beim erfassten Signal aufgrund von Impedanz-Diskontinuitäten führen, die man bei Abtastung an einem idealen Messpunkt nicht hätte.

Schaltungsmodelle helfen ­Mess­probleme lösen

Bei Tektronix-Oszilloskopen kann man aber z.B. mit sogenannten SDLA Tools (Serial Data Link Analysis) Schaltungsmodelle für eine Messschaltung laden, welche Parameter der Test- und Mess­adapter sowie die für die Erfassung der Signale des Testobjekts benötigten Instrumentendaten enthalten. Dadurch lassen sich Verluste und Reflexionen, die durch den physischen Messaufbau, den Tastkopf und das Oszilloskop verursacht werden, aus den erfassten Signalen herausrechnen. Dieses De-Embedding verbessert die Genauigkeit der Messungen und kann bei einem Test den Unterschied zwischen „Bestehen“ und „Durchfallen“ ausmachen. Außerdem lassen sich mit Link-Analyse-Anwendungen Simulationsschaltungen durch das Laden von Kanalmodellen für das serielle Daten-Link-System definieren. Mit diesen kann dann die Leistungsfähigkeit untersucht werden, ohne dass die wirkliche Link-Hardware vorhanden sein muss.

Ein typisches Einsatz-Szenario ist die Erfassung von Signalen in einer Senderschaltung. Damit ist nun die Beobachtung der Ausgangssignale des Senders ohne Messaufbau und mit einer simulierten idealen Last möglich. Außerdem können die simulierten seriellen Daten-Link-Modelle mit dem Sender (TX) verbunden werden, um das Signal am „fernen“ Ende zu untersuchen. Das Empfängermodell (RX) kann mittels CTLE-Entzerrung, FFE/DFE-Entzerrung oder mit dem RX-IBIS-AMI-Modell modelliert werden. Das Signal lässt sich dann an jedem Testpunkt innerhalb der Verbindung simulieren. Somit lassen sich Live-Signale ausgeben, die in anderen Anwendungen zur Messung der Signalqualität, einschließlich Jitter- und Augendiagramm-Analyse, genutzt werden können.

Ein Beispiel eines solchen Modellierungs-Setup ist in Bild 1 dargestellt. Das System erfasst die Eingangssignale vom Oszilloskop und wandelt diese mit einer Übertragungsfunktion um, so dass die Signale an den Testpunkten gebildet werden. Dadurch kann der Anwender das Signal nun an jedem Punkt der Verbindung ansehen und als Live-Signal auf dem Oszilloskop-Display darstellen.