Parallelbus vs. serieller Bus

Dank der schnellen Entwicklung der Kommunikationstechnologie haben sich elektronische Systeme von traditionellen parallelen Bussen auf serielle Bussysteme umgestellt. Es gibt viele Arten von seriellen Signalen, wie zum Beispiel PCI Express, USB, SPI und so weiter. Warum ist der Einsatz von seriellen Bussen so weit verbreitet?

Einige Vorteile der seriellen Datenübertragung sind folgende:

Verringerte Gesamtkosten aufgrund einer geringeren Anzahl von Signalverbindungen
Die serielle Datenübertragung löst das Problem von Übertragungsverzögerungen bei herkömmlicher paralleler Datenübertragung
Da der Takt in die Daten eingefügt wird, wird das Problem der Übertragungsverzögerung zwischen Daten und Takt beseitigt
Die Leiterplattenentwicklung von Übertragungsleitungen ist relativ einfacher
Auch die Prüfung der Signalintegrität ist einfacher."

Entstehung und Bedeutung des Augendiagramms

Das Augendiagramm enthält umfangreiche Informationen und kann die Auswirkungen von Störungen wie Intersymbolinterferenz aufzeigen. Dadurch ermöglicht es eine vollständige Interpretation der Eigenschaften des digitalen Signals und eine Bewertung der Qualität von Hochgeschwindigkeits-MEMS-Schaltern. Daher ist die Augendiagrammanalyse der Schalter selbst der Kern der Signalintegritätsanalyse in Hochgeschwindigkeits-Interconnect-Systemen, wenn es um die Auswahl von Schaltern für den Einsatz in Hochgeschwindigkeits-IC-Test-Interface-Boards (Load Boards) geht.

Die Bildung eines Augendiagramms

Ein Augendiagramm ist das Ergebnis der Akkumulation einer Reihe von digitalen Signalen mit unterschiedlichen Binärcodes gemäß einem festen Muster auf dem Bildschirm des Oszilloskops. Da das Oszilloskop eine Persistenzfunktion hat, führt die Akkumulation aller erhaltenen Wellenformen gemäß jeweils drei Bits zu einem Augendiagramm (wie in der folgenden Abbildung gezeigt).

Echtzeit-Wellenformen vs. Signal-Augendiagramme

Im Vergleich zu einem Augendiagramm kann eine Echtzeit-Wellenform die Details der Wellenform widerspiegeln, wie zum Beispiel das Beobachten von Anstiegs-/Abfallkanten, Überschwingen, Monotonie usw. Das Augendiagramm kann jedoch die allgemeinen Eigenschaften des Signals widerspiegeln, das durch den MEMS-Schalter läuft.

F: Ist ein guter Einfügungsverlust ein Zeichen für gute Signalqualität?
A: Nicht unbedingt; es kann nur als Referenz verwendet werden.
F: Ist ein schönes Augendiagramm ein Zeichen für gute Signalqualität?
A: Es kann sein, da die Ergebnisse des Augendiagramms die Gesamtqualität repräsentieren.

M4AG Spezifikationen und Augendiagramm-Leistung

M4AG Spezifikationen

DC bis 16 GHz (SP4T)
Leistungsfähigkeit: 9W pro Kanal; Impuls 100W
IP3 > 90 dBm
Einfügungsverlust @ 16 GHz: -3,0 dB (Leistung auf dem Board)
Rückflussdämpfung @ 6 GHz: -10dB (Leistung auf dem Board)
Einschaltwiderstand: 1Ω
Pff-Zustandskapazität: 15fF
3 Milliarden Ein-/Ausschaltvorgänge
ESD-Bewertung: 2000V(HBM)

M4AG Differenzsignal-Loopback-Testplatine Real Shot

Dieses Testboard ist dazu konzipiert, die RF-Eigenschaften und die Augendiagrammleistung von M4AG zu überprüfen, wenn zwei Schalter verwendet werden, um einen differentiellen Schaltkreis und einen Rückkopplungspfad zu bilden. Es bietet Kunden auch die Möglichkeit, die Leistung unserer MEMS-Schalter bei der Belastung von Hochgeschwindigkeitssignalen zu verifizieren.

Augendiagrammleistung des MEMS-Schalters M4AG bei 10 Gbps (differentieller Pfad)

Augenhöhe: 607 mV
Augenbreite: 94,6 ps
Jitter: 7.9593 ps

Augendiagrammleistung des Hochgeschwindigkeits-MEMS-Schalters M4AG bei 10 Gbps (Rückkopplungspfad)

Augenhöhe: 606 mV
Augenbreite: 94,8 ps
Jitter: 7.8224 ps

Augendiagrammleistung des Hochgeschwindigkeits-MEMS-Schalters M4AG bei 20 Gbps (differentieller Pfad)

Augenhöhe: 457 mV
Augenbreite: 43,46 ps
Jitter: 9.5976 ps

Augendiagrammleistung des hochgeschwindigkeits-MEMS-Schalters M4AG bei 20 Gbps (Loopback-Pfad)

Augenhöhe: 457 mV
Augenbreite: 43,46 ps
Jitter: 9,5978 ps

Augendiagrammleistung des hochgeschwindigkeits-MEMS-Schalters M4AG bei 32 Gbps (Differenzpfad)

Augenhöhe: 135 mV
Augenbreite: 21,97 ps
Jitter: 12,636 ps

Augendiagrammleistung des hochgeschwindigkeits-MEMS-Schalters M4AG bei 32 Gbps (Loopback-Pfad)

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