Leistung des Hochgeschwindigkeits-MEMS-Schalter-Augendiagramms
Das Augendiagramm ist eine grafische Darstellung der Signalqualit?t in digitalen Kommunikationssystemen. Es entsteht durch überlagerung mehrerer Spuren eines sich wiederholenden Signals auf einer Zeitachse. Die resultierende Wellenform ?hnelt einem Auge, daher der Name ?Augendiagramm“. Das ?ffnen und Schlie?en des ?Auges“ entspricht dem Timing und Jitter des Signals.
Das Augendiagramm ist ein wichtiges Instrument zur Beurteilung der Qualit?t digitaler Signale. Durch die Analyse des Augendiagramms k?nnen Entwickler schnell die Integrit?t und Qualit?t eines Signals bewerten, einschlie?lich Timing, Jitter und Rauschen. Darüber hinaus kann das Augendiagramm dabei helfen, Probleme bei der Signalübertragung und dem Signalempfang zu erkennen und zu diagnostizieren, was es zu einem wertvollen Diagnosewerkzeug in digitalen Kommunikationssystemen macht.
Im Jahr 2021 brachte Bright Toward den Hochgeschwindigkeits-MEMS-Schalter M4AG auf den Markt, der auf dem Ideal Switch von Menlo Micro basiert und für Hochgeschwindigkeitssignalanwendungen konzipiert ist. In diesem Artikel werden das Augendiagramm und die Hochfrequenzleistung des Hochgeschwindigkeits-MEMS-Schalters M4AG beschrieben.
Paralleler Bus vs. serieller Bus
Dank der rasanten Entwicklung der Kommunikationstechnologie haben sich elektronische Systeme von traditionellen Parallelbussen zu seriellen Bussen verlagert. Es gibt viele Arten serieller Signale, z. B. PCI Express, USB, SPI usw. Warum ist der Einsatz serieller Busse so weit verbreitet?
Mehrere Vorteile der seriellen Datenübertragung sind folgende:
Reduzierte Gesamtkosten aufgrund einer geringeren Anzahl an Signalleitungen
Die serielle Datenübertragung l?st das Problem der übertragungsverz?gerungen zwischen herk?mmlichen parallelen Daten
Da die Uhr in die Daten eingefügt wird, entf?llt das Problem der übertragungsverz?gerung zwischen Daten und Uhr
Das PCB-Design von übertragungsleitungen ist relativ einfacher
Auch das Testen der Signalintegrit?t ist einfacher.“
Entstehung und Bedeutung des Augendiagramms
Das Augendiagramm enth?lt umfangreiche Informationen und kann die Auswirkungen von Rauschen wie Intersymbolinterferenzen aufdecken. Dies erm?glicht eine vollst?ndige Interpretation der Eigenschaften des digitalen Signals und eine Bewertung der Qualit?t von Hochgeschwindigkeits-MEMS-Schaltern. Daher ist bei der Auswahl von Schaltern für den Einsatz in Hochgeschwindigkeits-IC-Testschnittstellenplatinen (Lastplatinen) die Augendiagrammanalyse der Schalter selbst der Kern der Analyse der Signalintegrit?t in Hochgeschwindigkeits-Verbindungssystemen.
Die Erstellung eines Augendiagramms
Ein Augendiagramm ist das Ergebnis der Akkumulation einer Reihe digitaler Signale mit unterschiedlichen Bin?rcodes nach einem festen Muster auf dem Oszilloskopbildschirm. Da das Oszilloskop über eine Persistenzfunktion verfügt, führt die Akkumulation aller nach jeweils drei Bits erhaltenen Wellenformen zu einem Augendiagramm (wie in der folgenden Abbildung dargestellt).
Echtzeit-Wellenformen vs. Signalaugendiagramme
Im Vergleich zu einem Augendiagramm kann eine Echtzeit-Wellenform die Details der Wellenform widerspiegeln, z. B. die Beobachtung steigender/abfallender Flanken, überschwinger, Monotonie usw. Das Augendiagramm kann jedoch die Gesamteigenschaften des Signals widerspiegeln, das durch das MEMS l?uft schalten.
F: Ist eine gute Einfügungsd?mpfung ein Zeichen für eine gute Signalqualit?t?
A: Nicht unbedingt; es kann nur als Referenz verwendet werden.
F: Stellt ein sch?nes Augendiagramm eine gute Signalqualit?t dar?
A: Das kann sein, da die Ergebnisse des Augendiagramms die Gesamtqualit?t widerspiegeln.“
M4AG-Spezifikationen und Augendiagrammleistung
M4AG-Spezifikationen
DC bis 16 GHz (SP4T)
Belastbarkeit: 9 W pro Kanal; Impuls 100W
IP3 > 90 dBm
Einfüged?mpfung bei 16 GHz: -3,0 dB (On-Board-Leistung)
Rückflussd?mpfung bei 6 GHz: -10 dB (On-Board-Leistung)
Einschaltwiderstand: 1 Ω
Pff-Zustandskapazit?t: 15fF
3 Milliarden On/Off-Operationen
ESD-Bewertung: 2000 V (HBM)
M4AG Differenzsignal + Loopback-Testplatine Real Shot
Diese Testplatine dient zur überprüfung der HF-Eigenschaften und der Augendiagrammleistung des M4AG bei Verwendung von zwei Schaltern zur Bildung einer Differenzschaltung und eines Loopback-Pfads. Es bietet Kunden auch eine Leistungsüberprüfung unserer MEMS-Schalter beim Laden von Hochgeschwindigkeitssignalen.
Augendiagramm-Leistung des MEMS-Switches M4AG bei 10 Gbit/s (Differenzialpfad)
Augenh?he: 607 mV
Augenbreite: 94,6 ps
Jitter: 7,9593 ps
Augendiagramm-Leistung des Hochgeschwindigkeits-MEMS-Switches M4AG bei 10 Gbit/s (Loopback-Pfad)
Augenh?he: 606 mV
Augenweite: 94,8
Jitter: 7,8224 ps
Augendiagramm-Leistung des Hochgeschwindigkeits-MEMS-Switch M4AG bei 20 Gbit/s (Differenzialpfad)
Augenh?he: 457 mV
Augenbreite: 43,46 ps
Jitter: 9,5976 ps
Augendiagramm-Leistung des Hochgeschwindigkeits-MEMS-Switch M4AG bei 20 Gbit/s (Loopback-Pfad)
Augenh?he: 457 mV
Augenbreite: 43,46 ps
Jitter: 9,5978 ps
Augendiagramm-Leistung des Hochgeschwindigkeits-MEMS-Switches M4AG bei 32 Gbit/s (Differenzialpfad)
Augenh?he: 135 mV
Augenbreite: 21,97 ps
Jitter: 12.636 ps
Augendiagramm-Leistung des Hochgeschwindigkeits-MEMS-Switch M4AG bei 32 Gbit/s (Loopback-Pfad)
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