PAM4 发射机分析

功能和特点

PAM4 发射机分析软件应用程序增强了 DPO/MSO70000DX/SX 和 DPO/DSA/MSO70000 系列示波器的功能，为电子和光学物理域的四级脉冲幅度调制 (PAM4) 设备和接口增加了发送器和通道测试功能。

• PAM4 电信号和光信号调试与验证的单一集成应用
  • 这个应用提供了全面进行 PAM4 分析和调试所需的全部功能
  • 仪表板式配置面板可以迅速简便地配置 PAM4 分析所需的全部参数
• 增强时钟恢复
  • 软件时钟恢复功能提供了强健的时钟恢复功能，即使损伤最重的信号也能恢复
• 可配置的 Bessel-Thomson 滤波器
  • 根据检测到的数据速率灵活地调谐测量接收机的带宽，可以手动调谐，也可以自动调谐
• 波形滤波器器可以嵌入或反嵌测试夹具或通道模型
• 自动配置
  • 自动检测阈值、符号速率、码型类型和长度，配置简便
• 符号和误码检测器
  • 检测和导航各个错误，标注时钟恢复、眼图中心和预计符号
  • 在多个采集周期上累积 SER 和 BER
• 集成接收机均衡
  • 对采集的波形应用 CTLE、FFE 和 DFE 均衡，使闭上的眼图张开。
  • 建立不同类型的接收机设置模型，执行若则分析
  • 支持基于标准的均衡预置值
• 抖动测量和眼图分析
  • 全面检定 PAM4 眼图，以支持基于标准的分析和调试分析
  • 隔离 ISI 影响，使用相关眼图显示接收机均衡潜力
  • 全部 12 种 PAM4 跳变的上升时间和下降时间可以分析 PAM4 信号中的每种跳变类型，更深入地查看信号
  • 灵活控制功能，自动采集多次采集中所需的符号总量
• 噪声分析和 BER 轮廓
  • 根据 OIF-CEI 标准或自定义BER 目标进行眼宽和眼高分析
  • 标注眼图，显示 BER 轮廓和宽度/高度测量位置
• SNDR 分析
  • 自动进行复杂的电气 PAM4 发射机测量（有助于检定）
• TDECQ 分析
  • 自动进行复杂的光学 PAM4 测量（用于检定光发射机垂直眼图闭合）
• 示图和报告
  • 与示图全面交互，查看测量，深入分析
  • HTML 报告捕获所有有关设置配置、测量测试结果，在一个容易阅读和共享的文件中绘制示图
  • 多次采集中的测量结果可以导出到一个合并的 CSV 文件中，进一步进行分析

应用

• 调试、分析和检定 PAM4 电信号和光信号
• 检定基于 OIF-CEI 和 IEEE 的 PAM4 标准，如 OIFCEI-VSR-56G-PAM4、802.3bs 和 CDAUI-8。

PAM4概况

NRZ 信号的频率内容随着位速率线性提高。对相同的数据速率，PAM4 信令需要的带宽是 NRZ 的一半。400G 以太网标准（包括电接口和光接口）采用 PAM4 信令支持预测的数据中心和网络流量增长。

假设采用线性编码，进行图示。事实上，经常会使用灰度编码。

PAM4 的4个电平在信令中引入了额外的复杂度，对测试方法提出了新需求。PAM4 分析工具提供了多种测量和可视化功能，旨在提供 PAM4 设计验证效率。

PAM4 测量配置

配置面板是 PAM4 分析工具内部的仪表板，可以为 PAM4 分析配置最多的要素。面板包括：测量源选择、时钟恢复、阈值和 Bessel-Thomson 滤波和均衡配置。它还能够使用波形滤波器嵌入或反嵌通道。

时钟恢复

即使对高度损伤的信号，可配置的 PLL (锁相环) 时钟恢复功能仍能可靠地提取符号时钟，并把重建的时钟波形导出到可能要查看的基准通道中。

通道嵌入/反嵌

波形滤波器选项能够嵌入或反嵌不同的通道要素。例如：

• 可以反嵌测试夹具的影响，查看发射机输出上的信号特点。
• 可以嵌入通道，查看接收机输入上的信号。

均衡

在执行测量前通常要使用接收机均衡功能使眼图张开。在大多数情况下，由于物理上不能接入，因此不可能检验接收机电路特点及监测时钟恢复和均衡效果。

PAM4 分析工具内部完善的均衡器可以：

• 使用自定义极和零或基于标准的预置值，应用 CTLE。
• 使用自动调整的阶值应用长度可配置的 FFE 和/或 DFE。
• 监测选择的阶值。

测量选择

全新 Select（选择）面板用于在电气和光学 PAM4 测量值之间进行选择。

选择列表用于选择窗口测量值和配置显示器的可用性和执行速度。

自动配置功能

PAM4 分析应用可以自动检测信号的符号速率和码型，根据眼图分析数据选择相应的判定阈值。这实现了快速无差错设置，并可以检验信号的关键特点。

PAM4 测量

PAM4 分析软件包提供了一套全面的测量功能，可以更深入地查看信号特点，加快 PAM4 设计的验证或检定速度。

受支持列表包括基于 IEEE (802.3bs/cd) 和 OIF-CEI 标准的测量或 SNDR 和 TDECQ（在启用检定电和光学 PAM4 发射机时）。

¹根据 IEEE 802.3bs/cd 规范支持关闭发射机的平均启动功率。

²此测量在 2018 年 12 月之前无法使用。

全面进行波形分析和相关波形分析

通过把所有单位间隔叠加在采集的 PAM4 信号上，可以执行全面波形分析。在链路内部及 BER 眼图轮廓内部各个眼图上进行抖动分析。这两项测试可以同时查看所有定时阶段和基准电平上的眼图闭合程度。

相关联的波形和眼图显示了通过均衡在理论上可以使眼图额外张开的程度。通过与等效时间示波器类似的工具和技术，可以分析相关联的波形。许多高性能通信标准假设能够接入相关数据。PAM4 分析应用可以有效建立相关复合眼图模型。

上升时间和下降时间分析

分析单独的跳变上升时间和下降时间，帮助把线性损伤（带宽、ISI）与非线性损伤（转换速率限制、削波）分开。上升时间和下降时间还支持对均衡算法进行高级调谐。PAM-4 分析软件在 PAM4 眼图内部提供了 6 种跳变类型每种类型的最大值、最小值和中间值上升时间和下降时间。

可视化

可以使用一套完善的示图查看测量数据。示图可以进一步查看信号特点，特别适合进行调试。

成套示图工具可以与示图交互，可以把重点放在关心的区域上，更仔细地检查及进一步展开分析。

错误检测器

PAM4 分析工具内置错误检测器，可以识别电流源波形中各个符号错误。可以在专用错误导航器窗口中查看识别的错误。

错误导航器拥有多种功能，榀以方便地迅速导航和放大错误位置。检测的下述错误的额外信息帮助您调试链路上的符号错误：

• 恢复的时钟位置
• 符号错误参考阈值位置
• 预计显示符号
• 实际显示符号

全面测试报告的数据导出

可以以测试报告的形式保存测量结果。报告包括：示波器配置、应用配置、测量结果和示图，所有这些均以容易阅读或共享的格式提供。

还可以把多个采集中的测量结果导出到单个 CSV 文件中，进一步进行分析。

全波形结果

全波形眼图

DPO7OE 系列光探头

DPO7OE 系列光探头可以作为高速串行数据信号的光基准接收机(使用可选择的 Bessel-Thomson ORR 滤波器)，也可以作为传统光电转换器，用于光带宽光信号采集。DPO7OE 系列可以兼容 DPO/MSO70000 C/DX/SX 示波器。连接 TekConnect 通道，实现最高 33 GHz 带宽。在连接到 ATI 通道时，DPO7OE1 提供了高达 42 GHz 电响应，DPO7OE2 则提供了高达 59 GHz 电带宽响应。

DPO7OE1 33 GHz 光探头