MIPI D-PHY/C-PHY接收器压力眼图测试介 - 深圳市锐测电子科技有限公司

MIPI D-PHY/C-PHY接收器压力眼图测试介

高速电子接收机的基本工作是从传输装置捕获数据。这需要能够准确地解码比特流并区分0和1。然而，由于噪声和串扰导致的信号路径失真，接收到的实际信号可能会受损，接收器可能无法正确解释数据。因此，设计良好的接收机需要用应力信号进行系统测试，以确保良好的运行和高质量的产品。

什么是接受器压力眼图测试？

设计工程师在设计高速接收电路时，需要考虑实际系统中沿传输路径信号衰减的影响。在游戏笔记本电脑或高端计算机等实际系统实现中，来自发射器的大信号在到达接收器时可能会缩小10-50倍。接收器压力眼图测试需要在受控的实验室环境中模拟信号的退化效应，并验证接收器在信号质量差的情况下是否仍然可以工作。

如何创建压力眼图

眼图是信号完整性的图形表示，通过覆盖数据流中所有比特的上升沿和下降沿来构建。在具有良好信号质量的标称条件下，眼睛的宽度和高度应该是大开的，如图1 (a)所示。然而，对于质量较差的信号，眼睛闭上，如图1 (b)所示。尽管操作条件如此恶劣，接收器仍然必须解码正确的0位和1位数据。

下面是一些常见的方法来创建压力眼图，模拟一个扭曲的信号：

1、抖动注入

抖动是由于数据流的边缘远离其理想位置而引起的信号损伤。如图2所示，当上升沿和下降沿位置不稳定且偏离时，它们会影响接收器正确解释比特流的能力。

接收机对这种失真的容忍度可以通过在信号中注入正弦抖动来确定。通过改变抖动的频率和幅度，可以关闭眼图，从而确定被测设备的响应。注入抖动对眼图的影响如图3所示：

2、占空比失真

占空比失真（DCD）是指由于信号的高脉冲与低脉冲持续时间的系统差异而产生的噪声。在理想情况下，波形的高段和低段应该相等。然而，锁相环电路设计或信号路径的缺陷会造成脉冲宽度不均匀。添加DCD会在眼睛中产生不对称，并沿着时间轴关闭它，这与真实系统的行为方式非常相似。DCD注入如图4所示。

3、信道带宽特性引起的码间干扰

另一种常见的给眼睛施加压力的技术是通过减少带宽注入ISI。当信道带宽有限（即只允许某些频率）时，传输的信号就会散开，一个符号就会开始干扰下一个符号。由此产生的比特转换速度较慢，脉冲的边缘不那么尖锐，从而导致眼睛更加紧张。图5显示了带宽减少对信号完整性的影响。

来自MIPI一致性测试的例子

那么如何确定接受者能够忍受多大程度的损伤呢？这就是标准的作用，并定义接收器测试的要求。各种行业标准定义了眼图的电压电平阈值（用于垂直边界）和时序要求（用于水平边界）。这个想法是，这些标准定义了受压力眼睛的宽度/高度，代表了接收器预期在最坏的操作条件下的表现。如果设备在这样的信号下工作，则认为它符合规范。

例如，MIPI C-PHY规范要求符合要求的设备应能够在0.5 UI/80 mV的眼宽/高度下成功运行。Introspect的SV5C-CPTX MIPI C-PHY发生器与Pinetree软件相结合，可以为接收器测试提供这样的压力眼。我们的自定义算法根据用户的测试设置动态改变抖动、DCD和噪声幅度等参数，以实现压力测试所需的最佳组合。

SV5C MIPI信号发生器可以通过软件中的脚本自动测试不同的参数来强调眼睛，并最终确定产生所需的眼睛宽度/高度0.5 UI/80 mV的值。如图6所示。

结论

接收器压力眼图测试是任何接口设计验证阶段的关键组成部分。Introspect的模式和信号生成硬件，加上最先进的Pinetree软件，为工程师提供了一种无缝的方式来表征和确保接收机的合规性。

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