时钟恢复matlab,关于时钟恢复的演示和分析
描述
上图文我们通过PPT给大家讲解了时钟恢复对眼图和抖动测试的影响。这篇我们通过实际的演示,让大家对时钟恢复有一个更加直观的认识。用于演示的仪表是我们的10bit S系列示波器,同时我会使用一个演示板,这个演示版可以产生各种速率、各种码型比如PRBS7,11和31的串行信号,板子上会有一段走线产生ISI码间干扰,另外,会人为的引入一些串扰crosstalk的影响。我们通过同轴电缆,将演示板的差分信号连接到示波器的通道1和3。
开始测试前,首先Default Setting示波器,然后打开通道3,点Autoscale将信号以最合适的方式显示在示波器上面。
对通道1和3信号的差分信号进行分析,常规的做法是做一个数学运算Math=CH1-CH3,然后对这个Math函数进行分析。在是德科技的示波器里面,支持对通道1和3或者通道2和4进行硬件的差分运算。如上图所示,在示波器的Setup菜单下面,在通道1界面下面勾选Differential Channels 1&3后,通道1就变成了通道1和3原始信号的差模信号(CH1-CH3),通道3变成了共模信号((CH1+CH3)/2)。然后关闭通道3,就可以非常方便的对差模信号通道1-3进行分析了。
对通道1和3信号的差分信号进行分析,常规的做法是做一个数学运算Math=CH1-CH3,然后对这个Math函数进行分析。在是德科技的示波器里面,支持对通道1和3或者通道2和4进行硬件的差分运算。如上图所示,在示波器的Setup菜单下面,在通道1界面下面勾选Differential Channels 1&3后,通道1就变成了通道1和3原始信号的差模信号(CH1-CH3),通道3变成了共模信号((CH1+CH3)/2)。然后关闭通道3,就可以非常方便的对差模信号通道1-3进行分析了。
在示波器的Analyze菜单下面,点击Quick Eye Diagrams,可以一键得到信号的实时眼图。是德科技的示波器因为采用了专利的硬件加速芯片,大家可以发现我们的眼图更新速率非常的快。
然后在Measure菜单下面增加眼图两个比较重要的测试项目,眼高Eye Height和眼宽Eye Width。鼠标右击Eye Width,勾选Track with Markers,标注眼宽这个测试项目。
对于Quick Eye Diagrams,默认的时钟恢复方式是Golden锁相环,即信号速率除以1667。在Measure菜单,clock Recovery界面下面,你会看到目前的时钟恢复设定。示波器会自动测试信号的速率,目前是3Gbps,锁相环带宽是1.8MHz。
在这个界面下面,我们改变目前的时钟恢复设定。当我们改变时钟恢复到常频方式(Constant Frequency),示波器会显示出被测信号所有的抖动成分,这时我们会得到信号的眼宽是~185ps,眼高~140mV。改变时钟恢复到二阶PLL锁相环,带宽1.8MHz,阻尼因子0.707,眼宽变成~220ps,眼高~185mV;继续增加锁相环带宽到10MHz,眼宽变成~263ps,眼高~216mV,根本原因就是上期我们介绍的,示波器将信号1.8MHz~10MHz的抖动成分给过滤掉了,从而使眼图变漂亮了;然后减小锁相环带宽到500KHz,同理可得到示波器测得的眼图恶化了,眼宽变成了~190ps,眼高~160mV。同样一个信号,我们仅仅改变了时钟恢复的设定,就会得到不同的结果。
同样的,时钟恢复的设定对示波器的抖动测试结果也会有比较大的影响。在示波器的Analyze菜单下面,点击Quick Jitter,我们可以非常快的得到信号的抖动测试结果。当我们用1.8MHz的带宽设定时,Rj是6ps,Dj是65ps,Tj是~150ps;增加PLL锁相环带宽到10MHz,我们会发现 Rj变成了3.24ps,Dj 45ps,Tj变成了~90ps,抖动结果得到很大的改善。
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