用于测量电源诱发的抖动的方法和装置制造方法及图纸

一种测试和测量仪器包括用于测量电源的输出处的噪声、测量由耦合到电源的数据生成电路产生的串行数据信号的抖动以及将从电源测量的噪声与串行数据信号的抖动相关的组件和方法。所述相关可以在频域中执行。所测量的噪声和所测量的抖动的频谱图可以被生成并呈现给用户。给用户。给用户。

【技术实现步骤摘要】
用于测量电源诱发的抖动的方法和装置
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请根据35U.S.C.
§
119要求保护于2022年2月7日提交的题为“METHOD AND APPARATUS FOR MEASURING POWER SUPPLY INDUCED JITTER
””
的印度临时专利申请号202221006430的优先权，该印度临时专利申请的公开内容通过引用以其整体并入本文中。


[0003]本专利技术一般涉及信号质量分析，并且更特别地涉及标识高速串行(HSS)数据中出现的电源诱发的抖动(PSIJ)。

技术介绍

[0004]在生成高速串行数据的现有系统中，操作频率可以达到高达数十GHz的值，其中多个电力轨开启不同的高速负载。考虑到现代电路按比例缩小的电源电压和更高的开关速度，对于现代系统设计者最具挑战性的任务之一是在生成高速数据信号时保持其完整性，并最小化不完美电力信号的任何遗留效应。随着电路大小减小至亚微米技术，这种对最小交叉效应的需求变得更加重要，亚微米技术使电力信号在物理上越来越接近生成高速数据信号的组件，从而加剧了遗留效应。
[0005]信号完整性(SI)分析通常聚焦于发射器、参考时钟、通道和接收器电路在误码率(BER)方面的性能。相反，电力完整性(PI)分析通常聚焦于配电网络(PDN)通过一系列电力轨提供恒定电力而没有电压尖峰和低阻抗返回路径的能力。另外，在高速系统中，PI和SI系统在某种程度上是相互依赖的，使得PI的改变也可能影响SI的质量。并且，PDN本身也可能引起噪声和抖动。这样的电路中使用的电路设计和组件——诸如电压调节器模块(VRM)、片上封装、引脚、迹线、过孔、连接器等——会影响PDN的阻抗，并且因此影响供电质量。因此，分析电力完整性问题是否正在引起信号质量下降是重要的。
[0006]另外，标识与高速串行抖动相关联的问题需要理解电力和信号质量问题这两者，因为电力轨和串行数据存在于相同的电路板设计上。因此，最好在新电路的设计阶段(诸如仿真阶段)早期标识一些电力完整性问题，诸如电源诱发的抖动(PSIJ)，因为板寄生效应会影响电路的最终结果。并且，在系统级评估PSIJ也是重要的，否则这样的问题可能无法被正确标识为源于电源。验证周期结束时，最好在高速侧检测PSIJ。但是仅在验证周期结束时检测到PSIJ之后才进行设计改变是低效的，因为在这样晚的阶段进行这样的改变需要大量的努力和返工。并且，如上所述，由于设计变得更加紧凑，随着组件密度率的增加，PSIJ对生成高速串行数据的电路的负面影响增加。
[0007]目前的模拟模型复杂、耗时，并且不提供关于高速串行(HSS)数据中表达的噪声源的引导。照此，目前还没有简单的解决方案可用于测量和标识HSS数据中出现的电源诱发的抖动(PSIJ)。
[0008]根据本公开的实施例解决了现有技术中的这些和其他缺陷。
附图说明
[0009]图1图示了根据本公开的实施例的测试设备和方法可以在其上操作的配电网络(PDN)和高速串行(HSS)板图。
[0010]图2是图示了影响高速串行数据的噪声分量的各种源的PDN的框图，所述噪声分量可以通过根据本公开的实施例的测试设备和方法进行标识。
[0011]图3A、3B、3C、3D、3E、3F、3G、3H、3I、3J和3K是根据本公开的实施例向测试设备的用户呈现以实现用于测量电源诱发的抖动的向导式工作流过程的示例屏幕。
[0012]图4是根据本公开的实施例的可以呈现在测试和测量设备的显示器上的示例结果屏幕，其图示了纹波频率测量。
[0013]图5是根据本公开的实施例的呈现在测试设备的显示器上的示例结果屏幕，其图示了电力轨频谱内容的频谱绘图以及时间间隔误差(TIE)的频谱。
[0014]图6A是根据本公开的实施例的呈现在测试设备的显示器上的示例屏幕，其图示了具有PSIJ的HSS信号的眼图和直方图。
[0015]图6B是根据本公开的实施例的呈现在测试设备的显示器上的示例屏幕，其图示了移除PSIJ之后的HSS信号的眼图和直方图。
[0016]图7A是根据本公开的实施例的呈现在测试设备的显示器上的示例屏幕，其图示了移除PSIJ之前和之后这两者的眼图和频谱绘图显示。
[0017]图7B是根据本公开的实施例的呈现在测试设备的显示器上的另一示例屏幕，其图示了移除PSIJ之前和之后这两者的眼图和频谱绘图显示。
[0018]图8是根据本公开的实施例的呈现给用户的示例数据屏幕，用于传达由测量设备产生的测量结果。
[0019]图9A、9B、9C、9D、9E、9F和9G是根据本公开的实施例的向测试设备的用户呈现以实现用于测量电源诱发的抖动的第二种非引导型工作流过程的示例屏幕。
[0020]图10是根据本公开的实施例的可以用于测量电源诱发的抖动的操作的示例流程图。
[0021]图11是根据本公开的实施例的用于测量电源质量和对由电源供电的所得到的电路的影响的示例测试和测量设备的框图。
[0022]本领域技术人员应当领会，本文中的任何框图都表示体现本公开原理的说明性方法的概念图。类似地，应当领会，任何流程图表、流程图以及诸如此类表示可以大体上在计算机可读介质中表示并因此由计算机或处理器执行的各种过程，无论这样的计算机或处理器是否被明确示出。
具体实施方式
[0023]本公开的实施例针对一种用于测量高速串行(HSS)数据中出现的电源诱发的抖动(PSIJ)的方法和装置，并且更进一步地针对向用户提供工具，以确定这样的抖动是否与电源中的噪声相关。
[0024]图1是图示根据本公开实施例的测试设备和方法可以在其上操作的示例配电网络(PDN)100和高速串行(HSS)板130的框图。配电网络100可以包括各种组件，诸如AC
‑
DC适配器112，其由供应电压110馈电。例如，供应的电压可以在8
‑
25伏之间。供应的电压从适配器
112传递到电源114，电源114本身可以包括例如AC
‑
DC整流器以及电压调节器模块(VRM)。配电网络100的另外组件可以包括用于降低来自电源114的电压的降压转换器116，以及用于测量配电网络质量的电力轨探针接入部(access)120。配电网络100的这些组件一起操作，来为供应给板、封装或管芯的各种电力轨产生电力。并且配电网络100的任何上述组件或其他组件可能是噪声源，该噪声源可能影响由配电网络供电的组件生成的数据。
[0025]在图示的实施例中，由配电网络100产生的电力被提供给板130，板130包括用于产生高速串行(HSS)数据的电路。出于各种原因，通常有多于一个的电力轨被供应给板、封装或管芯。一些电力轨承载不同的电压，并且因此必须彼此分离。其他电力轨是分离的，从而以最小的干扰将电力路由到组件。例如，不是将电力轨经过特别嘈杂的组件，而是可以代替地将电力分开，其中第一电力轨向嘈杂组本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种测试和测量仪器中的方法，包括：测量电源的输出处的噪声；测量由耦合到所述电源的数据生成电路产生的串行数据信号的抖动；以及将从所述电源测量的噪声与串行数据信号的抖动相关。2.根据权利要求1所述的测试和测量仪器中的方法，进一步包括：在跨越频率范围的所测量的噪声的频域中生成第一频谱图显示；在跨越相同频率范围的所测量的抖动的频域中生成第二频谱图显示；以及在输出显示屏上呈现所述第一频谱图显示和所述第二频谱图显示。3.根据权利要求2所述的测试和测量仪器中的方法，其中所述频率范围是用户指定的。4.根据权利要求1所述的测试和测量仪器中的方法，其中将从所述电源测量的噪声与所述串行数据信号的抖动相关包括：通过频率范围搜索所述电源的输出的噪声分量；通过相同频率范围搜索所述串行数据信号的抖动分量；以及确定所述频率范围内的特定频率，针对所述特定频率，所述电源的输出的噪声分量超过第一阈值，并且针对所述特定频率，所述串行数据信号的抖动分量超过第二阈值。5.根据权利要求1所述的测试和测量仪器中的方法，进一步包括在特定频率处向所述电源施加所生成的应力信号。6.根据权利要求1所述的测试和测量仪器中的方法，其中测量电源的输出处的噪声包括测量纹波。7.根据权利要求1所述的测试和测量仪器中的方法，其中测量串行数据信号的抖动包括测量时间间隔误差。8.根据权利要求1所述的测试和测量仪器中的方法，进一步包括：测量所述串行数据信号的垂直噪声；以及将从电源测量的噪声与串行数据信号的垂直噪声相关。9.根据权利要求1所述的测试和测量仪器中的方法，进一步包括：对所述串行数据信号应用陷波滤波器，以生成经滤波的串行数据信号；和显示经滤波的串行数据信号的视觉输出。10.根据权利要求9所述的测试和测量仪器中的方法，其中所述陷波滤波器的参数由所述测试和测量仪器的用户可配置。11.根据权利要求9所述的测试和测量仪器中的方法，其中显示所述经滤波的串行数据信号的视觉输出包括生成所述经滤波的串行数据信号的眼图、生成所述经滤波的串行数据信号的频谱图显示或生成所述经滤波的串行数据信号的直方图。12.根据权利要求9所述的测试和测量仪器中的方法，进一步包括在应用所述陷波滤波器之前显示所述串行数据信号的视觉输出。13.根据权利要求9所述的测试和测量仪器中的方法，进一步包括：确定在应用所述陷波滤波器之前和之后从所述串行数据信号产生的眼图的开口的增加量；以及在显示器上呈现所确定的改进量。14.根据权利要求1所述的测试和测量仪器中的方法，其中将从所述电源测量的噪声与
所述串行数据信号的抖动相关包括将在特定频率处从所述电源测量的纹...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：特克特朗尼克公司，
类型：发明
国别省市：