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使用扩频时钟(SSC)追踪函数


  来源: 美国力科TeledyneLeCroy 时间:2021-03-30 编辑:清风
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为了减小电磁辐射,扩频时钟(SSC)技术在电子系统中广泛应用。测量和描述时钟频率的变化是其中的关键点。力科示波器提供了扩频时钟追踪功能,用于简化对串行信号协议中的扩频时钟进行测量。这对包含SSC的系统中时序问题的定位更为重要。


力科提供的扩频时钟跟踪(SSCTrack) ,可用于提取和显示时钟的瞬时频率变化作为时间的函数。这是力科SDAII 软件提供的特有功能,作为数学函数单独使用。图2是用函数SSCTrack来分析SATA LBP(lone bit compliance test pattern) 测试码型的扩频时钟的示例。波形F5是这个测试码型的放大显示。


SSCTrack 基于对波形频率的均匀采样,如图1 所示。在每个测量位置的频率通过由用户指定的若干点确定的带宽来决定。可以使用菜单上的“Decimateby”控件来设置频率测量位置之间的间距。使用“Decimateby”设置的目的是为了减小数据处理的数据量,同时能够降低噪声,大的抽取参数会削弱追踪频率的能力,如果要避免这个问题,需要将这个参数设置得足够小。测试结果会经过低通滤波器,并且在时间上与原始波形同步,这一点和追踪(Track)功能相同。


图1  SSCTrack如何测量频率


如图2所示,SSCTrack标签显示在底部右侧的SSCTrack设置的对话框中。用户输入串行数据的平均速率,如果这是个数据信号的话,可以用BitRate测试参数的一半获得。“Bandwidth”条目设置的是测量门限的宽度。然而,对于SSCTrack使用来确定本地频率的样本数是有限制的,和给定采样率的最小带宽一致;所以当我们需要一个较低的带宽的时候,FM解调的带宽需要比所需的带宽更高。因此,SSCTrack函数内置一个低通滤波器可用于指定的带宽限制。“LPFPassband width”和“LPFTransition width”用于设置应用于追踪功能的低通滤波器特性。


图2 使用SSCTrack对SATA LBP码型进行扩频时钟分析


“Scale”控件用于设置追踪函数的垂直刻度。从图2中我们可以看到SATA信号有着7.4MHz峰峰值偏差,32KHz的扩频时钟。F2显示的是信号频率追踪对时间的波形。FFT波形F4显示的是信号在大约在基波频率(比特率的一半)1.5GHz的频谱。它在频率域中显示同样的时钟速率变化。


SSCTrack 函数并不局限于任何一个串行标准。图3 显示了用于一个PCIEG2测试码型同样的分析。图3 显示了同样的分析适用于一个PCIE G2 法规遵从性测试模式。SSCTrack函数(F1)显示的是31.7KHz(P2)的频率,峰峰值偏差略低于25MHz(P3)的扩频时钟。


图3 SSCTrack显示5G PCIE G2信号中的频率偏差


因为这种PCIE测试码型中交替极性的信号会使得在频率测量过程中互相抵消,所以我们在信号进入SSCTrack函数之前进行了取绝对值的操作,让其变成单极性信号。这是力科示波器独有的双函数功能。幸运的是,绝对值操作会让对话框中的设置“MeanFrequency”和信号的平均比特率一样了,我们可以直接输入图中所示的“BitRate”测量参数(P1)。这些设置可参见屏幕图中底部函数设置对话框中。


正如你所看到的,SSCTrack 函数是对扩频时钟的频率特性进行分析的有力工具。


关键词:力科 示波器 测量    浏览量:931

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