2020年09月23日 | 泰克示波器实现汽车以太网测试的可靠性与互操作性

2020-09-23 来源：eefocus

汽车以太网源于成熟的IT 技术并满足容量和集成度的需求。与非汽车以太网不同，汽车总线使用非屏蔽的单绞线以便减轻重量并降低成本。它使用 PAM3 调制实现高数据速率和可靠性。

汽车标准在以太网中保持不变，但是，在物理层纳入明显变化以便满足汽车要求。第一版标准被称为

BroadR-Reach，随后，它被名为 100BASE-T1 (P802.3bw) 和 1000BASE-T1 (802.3bp) 的 IEEE 版本所取代。

为了确保硬件的互操作性并确保汽车在不同工作条件下可靠运行，信号电平、噪声和时钟特性具有严格约束。尽管非常适合固定以太网网络，这些标准规定的测试技术已经为习惯使用CAN 和 LIN 等更低串行总线的许多汽车工程师带来全新设计挑战。

验证设计

一旦上述的标准制成原型网络设备，则需要提出并检定设计，以确保其符合规范。

泰克示波器是提出并检定汽车以太网设计的有用工具。

1.通过高级测量和分析工具在不同用例下全面检定

2.幅度和时间测量等自动测量以及统计分析和直方图是开始检查信号质量的好方法

3.眼图是评估 PAM3 信令是否具有噪声和信号完整性问题的最快方法

4.抖动分析工具提供主/从时钟抖动的完整曲线，包括时间间隔误差 (TIE) 和周期间 Rj/Dj 测量

速度调试和故障排除

因为预计用于有时失效且需要迅速调试来找出根本原因的复杂网络系统或器件，所以汽车以太网的较高数据速率和嵌入式时钟对噪声和功率变化比较敏感。以评估波形作为故障排除过程一部分的工程师经常发现

PAM3 信号比较难调试。另外，由于汽车以太网是一种双向总线，准确捕获有用信号可能极具挑战。

配备高级分析软件的泰克示波器是提供忘记规格标记时快速有效进行故障排除所需的有力工具。

1.TIE 和直方图，对时钟恢复问题进行故障排除

2.眼图，快速评估 PAM3 信号

3.高级抖动分析，通过确定抖动为随机还是确定性抖动来确定噪声源

4.延时触发功能

5.FFT 分析，隔离干扰源

满足一致性要求

由于子系统在联网环境中的集成度增加，工程师必须提供客观且可以证实的证据来证明：各设备均可交互操作，各

ECU 均可与其他 ECU 可靠通信。这些要求也涵盖 EMI/EMC 和 ESD 测试。但是，在采用更复杂、高速 Mbps 和 Gbps 串行技术时，测试可能极具挑战。

泰克多年致力于进行高速一致性测试并将在较新汽车技术的测试中应用此专业知识。一致性解决方案包括对

100BASE-T1 (802.3bp TM ) 和 BroadR-Reach 的支持。两者均满足 OPEN 联盟规定的测试要求。泰克示波器和频谱分析仪也可以用于 ESD 和 EMC 测试。

汽车以太网测试系统的配置

测试汽车以太网发射机需要使用示波器、相应探头、信号源和测试夹具。

以下是一个测试系统示例：

带宽为2 GHz 的 MSO54 混合信号示波器

自动完成一致性测试。一致性测试软件帮助设置和执行是否满足IEEE P802.3bw、1000BASE-T1 (802.3bp) 和 BroadR-Reach V3.2 规范要求的关键测试。

1. 5-CMAUTOEN 汽车以太网一致性应用

2. 5-DJA 高级抖动分析应用

两个差分电压探头：

TDP1500（用于 100BASE-T1）、TDP3500（用于 1000BASE-T1）

信号源：

AFG3152C

TF-XGbT 以太网测试板

多个泰克示波器可用于验证和调试汽车以太网的测试，也支持多种测试软件。示波器所需的带宽取决于您要测试的标准的级别：TF-BRR-CFD 时钟分路器1）100BASE-T1至少需要1GHz带宽 2）1000BASE至少需要2GHz带宽。自动测试软件可以安装到新仪器、添加到现有仪器，或在同一系列的一组示波器中共享。

泰克示波器无论是从硬件方面还是从软件配置甚至汽车以太网测试标准方面都是一个集成方案的不错选择。

泰克示波器汽车以太网测试可靠性互操作性

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