28 Мая 2021

Измерения целостности сигнала, с использованием векторных анализаторов электрических цепей

Измерения целостности сигнала, с использованием векторных анализаторов электрических цепей

Пользователи векторных анализаторов электрических цепей R&S ZNB или R&S ZNBT теперь могут воспользоваться новой опцией R&S®ZNB / ZNBT-K20, которая делает возможным отображение глазковой диаграммы – функция анализа во временной области, которую обычно используют при анализе целостности сигнала. Интегрирование этой функции в контрольно-измерительное оборудование, которое предназначено для измерений в частотной области, позволяет определять характеристики передачи компонентов для аналоговых и цифровых систем одновременно в частотной и временной областях. В связи с ростом скорости передачи данных, требования к качеству путей передачи сигнала становятся все выше. Очень много факторов влияет на качество сигнала, включая эффекты переходных процессов в кабелях и разъёмах. Потому максимально детальное описание всех компонент в тестовой установке во временной и частотной областях является важным требованием. Векторные анализаторы электрических цепей ZNB и ZNBT от Rohde & Schwarz с их превосходными радиочастотными характеристиками и высокой скоростью измерений являются идеальными инструментами для решения этой задачи. Новые опции ZNB / ZNBT-K20 делают их даже более универсальными, поскольку это добавляет возможности отображать глазковые диаграммы в R&S®ZNB / ZNBT-K2, как вариант временной области (Рис. 1). Данная возможность реализована измерением S–параметров в частотной области, преобразованием результатов во временную область, а затем применяя свёртку к определённой пользователем входной битовой последовательности. 

 

Целостность сигнала, видимая невооруженным взглядом


Повторяющаяся суперпозиция переходов логического уровня обеспечивает графический результат, известный как глазковая диаграмма. Глазковая диаграмма – это представление, которое обычно используется во временной области. (Глазковая диаграмма — это суммарный вид всех битовых периодов измеряемого сигнала, наложенных друг на друга. Глазковая диаграмма строится путем измерения напряжения в различные моменты времени) Наиболее распространённые типы помех, такие как дрожание (джиттер), шум или переходные процессы, искажают оценку логических состояний. Эти типы помех проявляются в виде частично или полностью закрытых глазковых диаграмм (Рис. 2). Глазковая диаграмма немедленно показывает, как влияют тестируемое устройство, а также другие компоненты на систему передачи – существенное преимущество, которое делает глазковые диаграммы очень привлекательными. 

Рис.1. Новая опция R&S®ZNB / ZNBT-K20 генерирует глазковую диаграмму из Sпараметров, трансформированных из частотной во временную область.


Рис. 2. Слева: система передачи не зависит от помех. Справа: система передачи с симуляцией помех.


 Симуляция различных типов помех

Если качество передачи при системном рассмотрении имеет пределы допуска, то для оценки отказоустойчивости системы могут быть виртуально добавлены интерференции, такие как джиттер или шум, которые ожидаются в реальных условиях. Это помогает определить удовлетворяет ли система требования к рабочим характеристикам (производительности) в заданных допусках. Яркое графическое представление в виде глазковой диаграммы облегчает анализ.

 

 Улучшение качества сигнала через предыскажение и стабилизацию (балансировку, выравнивание частотной харакеристики)

Теория систем описывает различные методы, которые могут быть использованы для улучшения качества путей передачи сигналов, когда они подвергаются воздействию радиопомех. Такие методы включают в себя предыскажение и компенсацию (выравнивание частотной характеристики). В случае предыскажения, потенциально нежелательным изменениям в сигнале, которые вызванны тестируемым устройством (DUT), противодействуют с помощью предыскажения входного сигнала, чтобы сбалансировать искажение характеристики DUT. Выравнивание частотной харакетристики, с другой стороны, компенсирует потери мощности типичную для высокочастотных компонентов сигнала путём повышения передаточных характеристик на выходе приёмника для более высоких частот. Опция R&S®ZNB / ZNBT-K20 может реализовать эти два метода путём расчёта. Эффект от этих измерений сразу виден из глазковой диаграммы.

Рис. 3. Тестовая маска с предопределёными или конфигрурируемыми пользователем масками. 

Рис.4. Меню конфигурирования маски.

 

Быстрый анализ годен/не годен с конфигурируемой маской тестов

В дополнение к классическим тестам годен/не годен для проверки сооответствия предельных значений, R&S®ZNB / ZNBT-K20 предлагает маску тестовой функции, которая может быть использована чтобы проверить попадают ли измеренные значения в пределы допустимого диапазона. Маска нарушений сигнализирует с индикацией годен/не годен (Рис. 3). Стандартизированные интерфейсы, такие как USB, HDMI и DVI должны соответствовать техническим требованиям, изложенным в стандартах. Маски индивидуально настраиваемые, что упрощает анализ качества сигнала в процессе разработки (Рис. 4).

 

Простота в эксплуатации за счёт полной интеграции во встроенное программное обеспечение сетевого анализатора

Меню R&S®ZNB / ZNBT-K20 легко интегрировать в интуитивно понятный графический интерфейс (GUI) векторного анализатора электрических цепей. Настройка глазковой диаграммы на дисплее занимает всего несколько шагов – не нужно переключаться на внешнее программное обеспечение и перезапускать прибор. Все функции настройки легко доступны. Благодаря чёткому представлению потока сигналов, пользователь всегда следит за настройками и может быстро переключать соответствующие параметры на включение или выключение (Рис. 5).

Высокая точность за счёт коррекции системных ошибок и функций вставки/исключения (цепей)

Глазковая диаграмма является привычным инструментом, особенно для пользователей осциллографов. Однако, учитывая высокие скорости передачи данных в наши дни и соответствующие им частоты передачи, измерения во временных областях становятся более сложными и подверженными ошибкам. Векторные сетевые анализаторы, которые обеспечивают такие измерения, в качетве стандарта, предлагают интересную альтернативу. Дополняя векторные анализаторы R&S®ZNB или R&S®ZNBT опцией R&S ZNB / ZNBT-K20 предоставляет пользователям лучшее из обоих миров.

Векторные анализаторы электрических цепей обладают следующими преимуществами:

  • Высокая точность измерений благодаря системе векторной коррекции ошибок (компенсация отражений и потерь);
  • Функции встраивания /исключения цепей для добавления/удаления виртуальных сетей (например тестовые адаптеры) в частотной и временной областях;
  • Логические функции стробирования для устранения эффектов разрывов (например разъёмов, адаптеров);
  • Одновременные измерения частоты и временной области;
  • Большие значения ширины полосы пропускания - до 40ГГц у R&S ZNB40;
  • Измерения в реальном времени и непрерывное обновление глазковых диаграмм в целях корректировки (регулировки, подгонки);
  • Расширенный динамический диапазон;

 

Резюме


Векторные анализаторы электрических цепей, дополненные опцией R&S®ZNB / ZNBT-K20, могут отображать глазковые диаграммы и обеспечить детальные, точные измерения целостности сигнала. Новая опция в программном обеспечении полностью интегрируется в интуитивно-понятный графический интерфейс ZNB / ZNBT, что позволяет пользователям быстро и удобно настраивать измерения для достижения максимальной эффективности в процессе разработки.

Рис. 5. Соответствующие параметры можно включить и выключить в меню, представляющего поток сигналов.

 

За дополнительной консультацией обращайтесь к специалистам ИНКОТЕЛ СИСТЕМ - мы рады помочь Вам в решении Ваших задач с помощью передового оборудования Rohde&Schwarz. ИНКОТЕЛ СИСТЕМ - официальный дистрибьютор компании Rohde & Schwarz на территории Украины.

 

Не можете определится с необходимым товаром? Свяжитесь с нами и мы вам поможем.

Отправить запрос