高速信号有哪些常用的完整性测试方法

时间： 2024-03-08 来源：Misenbo官网

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在硬件行业中，对于信号的测试往往能直接反映出一个电子元器件的性能好坏，而对于不同速率的信号，所需要的测试标准也是不一样的。

对于低速信号，它的测试标准就会比较低，比如说测量设备的带宽要求，是否需要有源等等都会是非常低的标准，但是对于高速信号，这些条件就会变得非常苛刻，不然测试测量结果就会出现较大偏差。

其中比较重点的方向就是信号完整性测试，对于信号完整性的测试手段有很多，有从频域的，时域的角度，也有一些综合考量的。

具体的选择需要根据信号的实际情况进行判断选用，做到事半功倍的效果。

下面就来看一下有哪些高速信号完整性测试的手段。

（1）波形测试

这个是信号完整性测试最常用的手段了，通常都会使用示波器来进行相应的测量，主要测试的是波形的幅度，边沿和毛刺等等，从中可以看到幅度，边沿时间是否是满足接口电平的要求，是否存在毛刺等。

这个测试也是对于示波器有一定的性能要求的，高速信号一般带宽都比较高，所以用来测量的示波器也必须有足够高的带宽（一般是3倍以上），不然就很难得到准确的结果。

在测试过程中也有一些细节需要注意，比如测试点能直接放在被测管脚的就放在被测管脚，实在放不了才选择放在最靠近管脚的PCB走线与过孔（过远可能会产生因传输线瞬时阻抗变化而引起的信号反射）或者额外焊接一根导线出来，同时探头的地线尽量选择短地等。

（2）眼图测试

眼图测试高速差分信号中常常会用到的一个测试，比如USB，Ethernet, SATA, HDMI，光接口等等，它可以反映出被测信号的质量，噪声以及时域的抖动情况等。

对于眼图测试，所用到的测量设备就有更高的要求了，它需要带有MASK（模板）的示波器或者信号分析仪，这些设备有内置时钟提取功能，可以显示眼图，如果没有MASK的示波器，只能使用外接的时钟进行触发。

眼图测试过程中，需要控制波形的数量在一个合理的区间，因为如果数量过少可能就导致波形的抖动比较小，有可能采集不到存在的误差（时间过少错失），如果数量过多则会使得测试时间大大延长，效率不高。

所以通常的眼图测试时控制波形的数量在2000到3000个之间。

（3）抖动测试

抖动测试？下图这样吗？

当然不是的，抖动测试是对时域信号的测量，反映了信号边沿相对于它的理想位置偏离了多少，是衡量时钟性能的一个重要指标。

在测试时可以利用示波器加上软件进行处理，比如keysight（德科技）的EZJIT软件。也可以利用专门的测试设备，不过那个的价格会非常贵。

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