17 Análisis de Datos Serie Muchas tecnologías requieren conformidad con estándares de “diagrama de ojo” o Máscaras Serie Captura de paquetes de datos relevantes medioante disparo de patrón serie (ST) Recuperación de Reloj (CR)
18 Búsqueda de Eventos en Datos Serie Disparo de Patron Serie
Depuración más simple
Permite el aislamiento de fallos dependientes de los datos en un único disparo durante pruebas de funcionamiento y conformidad
Es preciso en la actualidad
19 Diagramas Ojo – Calidad Transmisión Revela las características combinadas del emisor Tiempos de Subida y Bajada Overshoot, Undershoot y Ringing (Ringback) Ciclo de Trabajo (Duty Cycle) Jitter y Ruido
Una apertura mayor indica una mayor tolerancia a ruido y jitter Una apertura mayor indica mejor sensibilidad del receptor Una gran anchura de la traza y las transiciones indica un degradación de la sensibilidad del receptor La apertura del ojo se correlaciona con el Jitter y el BER (JIT3) (Gp:) Jitter (Gp:) Ruido
Apertura Ojo
20
Respuesta del Receptor de Referencia Optico H(?) (Gp:) Optical Reference Receiver (ORR) (Gp:) EO (Gp:) OI (Gp:) H(?) (Gp:) O/E converter (Gp:) Filter
Gráfico que muestra la respuesta real de un filtro de Bessel-Thomson de 4º orden y la tolerancia admitida por los estándares SDH/SONET para STM-16/OC-48 @ 2.488Gb/s.
21 Diagramas Ojo / Máscaras en los TDS R-T (Gp:) 100 kb/s (Gp:) 10 Gb/s (Gp:) 10 Mb/s (Gp:) 1 Mb/s (Gp:) 1 Gb/s (Gp:) Estándares Com. (rangos medio y bajo) (Gp:) 100 Mb/s (Gp:) DS1 (Gp:) DS2 (Gp:) OC-1 (STS-1)STM-0 (STM-0E) (Gp:) OC-3 (STS-3) STM-1 (STM-1E) (Gp:) OC-12 / STM-4 (Gp:) E2 (Gp:) DS3 (Gp:) E3 (Gp:) E1 (Gp:) OC-48 / STM-16 (Gp:) E4 (Gp:) DS4 (Gp:) Estándares Datos (alta velocidad) (Gp:) FC1063 (Gp:) FC531 (Gp:) FC266 (Gp:) FC133 (Gp:) Gigabit Ethernet (Gp:) InfiniBand (Gp:) FC2125 (Gp:) IEEE1394b (S1600B) (Gp:) IEEE1394b (S800B) (Gp:) IEEE1394b (S400B) (Gp:) USB1.1 (Gp:) USB2.0 (Gp:) Ethernet (Gp:) Serial ATA (Gp:)
(Gp:) (hasta 3.2 Gb/s hoy y mayores en el futuro)
22 Retos de la Conexión (Probing) Señales de alta velocidad Datos y reloj diferenciales Conectores Componentes de alta densidad Efectos inductivos Conexiónes a tierra Carga de las sondas Espacio disponible Densidad
23 Carga de una Sonda, Modelo Simplificado Carga Creciente (Gp:) Frecuencia de la Señal (Hz) (Gp:) Impedancia Entrada (?) (Gp:) 100M (Gp:) 10M (Gp:) 1M (Gp:) 100k (Gp:) 10k (Gp:) 1k (Gp:) 100 (Gp:) 10 (Gp:) 1 (Gp:) 100 (Gp:) 1k (Gp:) 10k (Gp:) 100k (Gp:) 1M (Gp:) 10M (Gp:) 100M (Gp:) 1G (Gp:) 10G (Gp:) Z00.15 pF/500 ? (Gp:) Activa1.0 pF/1 M? (Gp:) 1X Pasiva100 pF/1 M? (Gp:) 10X Pasiva10 pF/10 M? (Gp:) 10X pasiva: la carga llega a 159?@100MHz
(Gp:) >1GHz
24 Modelo Preciso Sonda Activa más Rápida Existente Sonda Activa referida a tierra P7260 con interfaz TekConnect
25 Sondas – Carga Nueva Sonda FET P7260 6 GHz BW Total del Sistema ¡Cinput<0.5 pF! ¡Rango Dinámico 6 Vp-p! Rinput 20 KW Tiempo de Subida (TDS6604) 75ps (10-90% Tr) 55ps (20-80% Tr) Requerido para circuitos con Tr de 200ps
26 Low Voltage Differential Signaling (LVDS) Estándares LVDS (ANSI/TIA/EIA-644 e IEEE 1596.3) Alta velocidad >1 Gb/s, bajos consumo y ruido InfiniBand: 2.5Gb, nivel diferencial > 175mV, transporte de reloj Sonda Dif. P7330 3.5 GHz 0.5 pF C LVDS
27 Modelo Preciso Sonda Activa Diferencial más Rápida Existente Sonda Activa Diferencial P7330 con interfaz TekConnect
28 Separación Rj / Dj – requerido por los últimos estándares Jitter Aleatorio (Rj) RMS ilimitado, Gausiano
Jitter Determinístico (Dj) Pk-Pk Jitter Periódico (Pj) Distorsión Ciclo de Trabajo (DCD) Interferencia Intersimbólica (ISI) o Jitter Dependiente de Datos (DDj) Jitter Total (Tj) Tj = DjPk-Pk + RjRMS x N (N = 14 para 7 sigma, BER de 10-12)
29 Los Componentes Medida del Jitter Determinístico (Dj) como las variaciones pico a pico de las posiciones temporales ideales Fuentes posibles Insuficiente ancho de banda de la conexión al transmisor óptico (acoplado en AC) Sobreexcitación del laser (corte o saturación) induciento tiempos de recuperación largos Ruido interno (relojes, diafonía)
Mediad del Jitter Aleatorio (Rj) como la desviación estándar (RMS) Fuentes posibles PLL en la fuente de los datos Ruido en la polarización del Laser o en la regeneración temporal de la fuente de los datos Ruido inducido externamente (ambiental)
30 “Delta Time Accuracy” (DTA) Ejemplo: Para un TDS6604 de 20GS/s con un cristal de 2.5ppm, midiendo un reloj de 400MHz (periodo de 2.5ns) DTA = (0.06 / SR) + (estabilidad cristal X medida) = (0.06 / 20GS/s) + (2.5ppm X 2.5ns) o (0.06 X 50ps) + (2.5ppm X 2.5ns) = 3ps + 0.00625ps Obsérvese la pequeña contribución de la inestabilidad del cristal en el error total TDS6604 DTA ~ Especificación 3 ps (1.5 ps típica) – ésta es la precisión (no la resolución)
Es el método para especificar la precisión temporal según la IEEE1057
Inluye los efectos de la precisión del intervalo de muestreo y la base de timepos, los error de cuantización e interpolación, el ruido del amplificador y el jitter del reloj de muestreo
31 Método en Tiempo Real del TDSJIT3 Método para Separación Rj / Dj y Estimación BER Basadao en datos capturados en tiempo real Incluye medidas TIE mediante “Golden PLL” Descomposición de Jitter con Análisis Espectral Ancho margen de ruido – trabaja con un nivel de ruido alto Funciona con secuencias de datos cortas o largas- no se precisan detalles sólo velocidad de datos y longitud de la secuencia Disparo en un punto aleatorio de la secuencia
Resultados: Rj, Dj, Pj, DCD, ISI, BER TDS-JIT3: para TDS5000, CSA/TDS7000, TDS6604
32 Apertura del Ojo y Estimación del BER La “Apertura del Ojo" se define como la región entre transiciones de datos para la cual la tasa de error no sobrepasa el BER especificado o máximo.
Se reduce por el jitter
Con separación Rj / Dj, las medidas de jitter se pueden usar para calcular y representar el VER a viversos niveles vs la apertura de ojo estimada (también conocida como curva de la bañera).
Los Osciloscopios R-T Tektronix + el software JIT3 proporciona una excelente aproximación (buena correlación) con BERT Ejemplo: Fibre Channel @ 1.0625 Gb/s Apertura Ojo = 57% del UI para BER = 10-12 (Gp:) -0.5 (Gp:) 0 (Gp:) 0.5 (Gp:) 1 (Gp:) 1.5 (Gp:) 10 (Gp:) -15 (Gp:) 10 (Gp:) -10 (Gp:) 10 (Gp:) -5 (Gp:) 10 (Gp:) 0 (Gp:) Bathtub curve (Gp:) Eye Opening = 0.57UI (Gp:) BER = 10-12 (Gp:) 100% Errors (Gp:) Error Rates (Gp:) Eye Opening (UI)
33 Estimación del BER (Bit Error Rate) Empieza con TIE PLL TIE
Realiza la FFT Determina frecuencia y velocidad del patrón Suma componentes relacionados con el patrón Suma componente no correlacionados Mide RMS de los componentes restantes Estimación BER
34 Windows / Conectividad y Análisis Conectividad y Análisis PRESTACIONES INTEGRIDAD ACELERACION (Gp:) Vnetajas del Entorno PC (Gp:) Impresoras y almacenamiento en red Recursos de Internet (p.e. email) Soporte de múltiples pantallas
(Gp:) Infrastructura Software (Gp:) TekVISA Controles ActiveX Excel toolbar
(Gp:) Integración PCs Externos y Ordenadores no-Windows (Gp:) LabVIEW y Lab Windows (PNP) Aplicaciones UNIX y otros recursos LAN (VXI-11)
(Gp:) API para Windows y UNIX (Gp:) C, C++, Visual Basic, MATLAB y otros Medidas y análisis definidos por el usuario
35 Fases de Depuración Comprobación HW Inicial Depuración “Kernel” y mP Integración HW & SW Optimización Análisis Paramétrico (Gp:) DMM (Gp:) Herramientas de Depuración (Gp:) Osciloscopio Real-Time / DPO (Gp:) Analizador Lógico (Gp:) Depurador/Emulador Software (Gp:) Editor/Compilador/Linker/Loader
Depuración de Hardware Herramientas y Fases de la Depuración Digital Pruebas de Conformidad de Señales Elect / Opticas Análisis Jitter Márgenes Temporales Integridad Señal Depuración Prototipos
36 Máxima fidelidad de la señal para la resolución de los problemas de Integridad de Señal Adquisición y correlación analógica y digital para una depuración sensible al “contexto” Medidas en la capa física Medidas de jitter de la mayor precisión Test de conformidad de acuerdo con máscaras de comunicación Visibilidad del hardware y del software Soluciones de Diseño Digital CONEXIÓN ADQUISICIÓN VISIBILIDAD ANALISIS
37 Señales Fieles + Mínima Intrusión Medida simultáneas Analogico + Digital – mediante una sonda única Elimina uso multiples sondas y carga adicional sobre el circuito Multiplexor programable de 4 canales Fidelidad de la Señal Sonas activas Capacidad total: 0.7 pF Medidas referidas a tierra Medidas Diferenciales Sin extensiones de las sondas que degraden las señales
38 Multiplexor Analógico (2 GHz BW) Conexión analógica/digital simultánea Ancho de banda analógico de 2 GHz en todos los canales Cualquiera de los 136 canales se pueden multiplexar a los 4 BNC de salida Las salidas están siempre activas (Gp:) Trigger State Machine (Gp:) 4 ch (Gp:) CH 1 (Gp:) CH 2 (Gp:) CH 3 (Gp:) CH 4 (Gp:) DSO (Gp:) LA (Gp:) Analog In (Gp:) CH 1 (Gp:) CH 2 (Gp:) CH 3 (Gp:) CH 4 (Gp:) Analog Out (Gp:) 2 GHzAnalogMux (Gp:) 34 ch (Gp:) 34 ch (Gp:) 34 ch (Gp:) 34 ch
39 Glitches causados por la Diafonía Algunos glitches en sistemas digitales pueden ser causados por acoplamiento capacitivo entre pistas o diafonía entre líneas de señal. Glitches causados por una pista del PCD adyancente Una transición en una pista del PCB (A2) causa un Glitch en otra pista (A3) La captura simultánea analógica y digital permite una rápida identificación del problema A3 A2 (Gp:) Xtalk
Vista Analógica + Vista Digital
40 Glitches Metaestables Tiempo de setup La señal a la entrada ha de estar estable antes del flanco del reloj
Tiempo de hold La señal a la entrada ha de estar estable después del flanco del reloj (Gp:) Clock Input (Gp:) t (Gp:) hold (Gp:) t (Gp:) setup (Gp:) D Input
Input Clock Violación de los Tiempos de Setup/Hold de un Dispositivo
| Página siguiente |