2019年11月15日 | 信号完整性仿真分析结果的查看和分析

    几乎所有的信号完整性仿真分析软件的查看和分析工具的功能都较弱，大都只能做简单的波形参数测量，而且因为不支持Sinx/x内插技术，测量的准确度也无法充分保证。示波器离线软件N8900A的诞生解决了这个难题，只要把仿真的数据生成.CSV或其他格式的文件，导入到N8900A离线软件，就可以像示波器实际测量波形一样查看、测量和分析仿真软件的仿真波形。

图1   N8900A离线软件界面

• 虚拟示波器的操作控制和真实示波器一样，可快速移动波形, 对感兴趣的部分进行缩放。

• 其本质是Infiniium 示波器软件的个人电脑版，支持强大的测量和分析工具。

• 支持波形数学运算、滤波器和 FFT 频谱分析，支持串行信号解码、高级抖动分析、噪声分析、实时眼图分析、时钟恢复、8B/10B解码等。

• 测量分析结果的显示，可用一个或多个窗口、支持水平和垂直滑杆滚动条，每个窗口大小可调，显示方法和布局可自主定义。

• 书签注释使用起来非常简单，分为四种。一、自动测量项目自动书签标识，比如测量上升时间，在对应的波形位置会显示‘Rise time , 1.00ns’, 二、锁定某个波形的书签，您可以分享您对波形某具体位置的个人意见、观点、专业知识。三、也是锁定某个波形的书签，但可以额外多出一隐形标识，只有当鼠标悬停在波形书签处，才可看到该隐形标识中的信息，有利于让整个波形画面简洁。四、悬浮书签注释，与任何波形都没有锁定关系，通常可用来说明一些泛泛的情况，比如测试环境等。

图2  N8900A的FFT功能

    N8900A离线软件的标准配置包括众多功能，帮助更好更快地查看、分析、分享和记录信号：

    导航：上下左右移动波形，对任意位置的波形进行缩放。对于较长的波形记录，可根据时间来移动波形，如果您对波形的重点区域作了多个书签标记，则可按书签标记来移动波形，从一个标签位置跳到下一个。
    查看: 同时查看多达 8 个波形，波形的排放可以是全部放到 1 个窗口中、也可以是 2 个或 4 个窗口中，窗口的排列方式可以是并排、Tab 索引、任意放置和缩放。
    控制：水平 (5ps/格至 20s/格)；垂直 (100uV/格 至 1000 V/格)；偏置 (+/- 1000V)。
    测量：超过 50 种自动测量项目，同时显示多达 20 个测量项目，可定制结果显示窗口 (尺寸、位置、信息)具有动态变量值的 X 和 Y 光标。
    分析：20 种数学运算符，包括 FFT 和滤波器，4 种独立的数学函数，这 4 种函数也可级联起来使用。
测量结果直方图显示；模板测试；测量极限测试。
    视图窗口:模拟波形窗口、数学窗口、频谱窗口、测量结果窗口(可同时、分页显示，也可以自由布局)
    测试文档制作:右键复制，多达 100 个书签标识，两种坐标刻度同时存在: 传统刻度和数值刻度两点间的差值随着光标变化而实时变化波形以及分析结果的窗口显示方式可自己定义所有波形和设置的保存或调入，一个步骤就可完成。

    N8900A离线软件的抖动和串行数据分析选件，可帮助进行高速数字信号的高级抖动和眼图分析。

    EZJIT 抖动分析软件基本版：表征和评测最常见的抖动测量，包括 TIE、周期-周期、N 周期抖动。对于任何测量，EZJIT 软件用直方图显示抖动的分布，趋势图显示抖动随时间的变化，抖动谱给出抖动在不同频谱上的分布。

图3  基本抖动参数分析

    EZJIT+ 抖动分析软件高级版：EZJIT+ 除了包含 EZJIT 的全部功能之外，还能够分离随机抖动 Rj 和确定性抖动 Dj 及其分量。抖动分离结果在单独的窗口中显示，您可同时观察抖动结果和时域波形。

图4   高级抖动分析

    SDA 串行数据分析软件：该软件支持三个功能，一、对于采用嵌入式时钟的串行信号，可进行时钟恢复。二、可基于恢复的时钟完成实时眼图测试。三、对 8B/10B 编码的高速串行信号，可进行解码。如果眼图测试不通过，它还可以把眼图还原成时域波形，并指出具体哪个位置的波形没有通过，观察没通过测试的波形的解码，或对其进行进一步分析。

图5   眼图分析

图6   眼图和高级抖动的组合分析

    总结一下，N8900A示波器离线软件，可以用于信号完整性仿真软件的仿真波形查看和分析，主要可以实现波形查看和分析的功能如下。

    波形:

    同时可打开 8 个波形(通道1~4, 参考波形1~4)。应用软件支持最多16位垂直分辨率。
   

    支持的文件格式:

    Infiniium示波器： .osc、.set、.bin、.h5、.wfm
    InfiniiVision示波器: .bin、.h5,
    其它格式(EDA,其它品牌仪器): csv、.tsv、.txt
   

    视图窗口:

    共用一个时基的时域波形、一个频谱显示窗口、测量结果窗口、每个串行总线对应一个解码窗口、一个抖动分析结果窗口。可同时查看多达 8 个波形，时域波形可用 1 个或 2 个或 4 个窗口来显示，窗口间的相对位置可订制，也可用索引窗口形式显示。

    控制：
    水平 (5ps/格至 20s/格)；垂直(100uV/格至 1000 V/格)；最大垂直偏置: (+/- 1000V)。

    FFT:

    0 Hz 至 1T Hz、起始频率、终止频率、中心频率、扫频宽度、分辨率带宽、峰量功率表。

    制作测试文档：
    右键复制波形图，多达 100 个书签注释，模拟和数值刻度，两点之间的差值显示随光标实时变化。
   

    支持的显示分辨率：
    用户可选择，最大 1600 x 900

    保存图像:
    点击右键复制到 Windows 缓冲区。图像可以保存为 .png?imageView2/2/w/550、.jpg?imageView2/2/w/550、.bmp?imageView2/2/w/550、.tif 格式，包含用户选择的设置信息，时间标记。

    个人电脑操作系统和内存及硬盘需求：
    • Microsoft Win 7 64 位，4G RAM，1G 空闲硬盘空间。

    测量:
    用户可定制结果显示窗口 (尺寸、位置)，同时显示多达 20 个测量结果。
    • 两点间差值随 X 和 Y 光标移动而实时变化。
    • 时间: 上升时间、下降时间、正脉冲宽度、负脉冲宽度、任意两个信号边沿的时间差、两个相邻边沿的时间差、正脉冲个数、负脉冲个数、周期、频率、占空比、猝发宽度、猝发周期、猝发间隔、Tmin、Tmax、Tvolt、边沿时间、斜率。
    • 电压: 平均值、有效值、幅度、底部、顶部、过冲、前冲、交叉点、V 上部、V 中部、V 下部、脉冲顶端值、脉冲基端值、脉冲幅度、面积。
    • 时钟: 时间间隔误差 TIE (使用 EZJIT 或 EZJIT+ 选件)、N 周期、相邻周期、相邻正脉冲、相邻负脉冲、相邻占空比
    • 数据: N-UI、UI-UI、数据速率、时钟恢复速率、DDPWS、去加重
    • 混合: 面积、斜率
    • 频率: FFT 幅度、FFT 相位、FFT delta 频率、FFT delta 幅度、峰值功率表
    • 眼图: 眼图高度、眼图宽度、眼图抖动、眼图交叉比、Q因数、占空比失真

    分析：
    • 测量直方图、模板测试、测量极限测试，多达 4 种独立/级联的数学函数
    • 简单的运算: 加减乘除、平均值、绝对值、放大值、最大值、最小二乘方、平方根、李莎如
    • 高级运算: 积分、FFT 幅度、FFT 相位、高通滤波器、低通滤波器、平滑滤波、共模、差分、反相差分
    • 用户自定义函数: 导入 .m Matlab 文件、Butterworth、FIR、LFE、RTEye、Sqrtsumofsquares