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基于UltraFLEX的LVDS性能测试
中国电子科技集团第五十八研究所 X凯虹，武乾文，章慧彬
摘要：本文主要介绍快速、全面、连续的测试带有LVDS信号芯片的测试方法。基于UltraFLEX、示波器与任意时钟提取、码速调整、固有噪声、外界干扰等产生，抖动过大不仅会产生突发误码，甚至会产生帧丢失。

因为电路的时钟数据恢复功能能够跟踪相位比较慢的变化，所以频率较小的抖动一般不会导致传输产生误码，也就是说抖动频率越高越容易导致传输产生误码。为了表征LVDS信号的输入抖动容限采用抖动注入方式进行功能测试。差分对进行偏移主要是在LVDS输入信号中加入差分对到差分对的偏移，测试电路功能是否正确。差分对眼图X开度的调整是通过改变LVDS输入信号的眼图X开度，测试电路功能是否正确。主要为了测试信号的抗串扰、噪声的能力。

由于LVDS的数据速率可以从几百Mbps到几个Gbps，。
由于从“0”到“1”的上升时间有时不到100ps，需要将PCB、连接器、电缆、过孔等作为一个系统进行考虑。在进行LVDS测试之前必须对互连电缆与PCB的阻抗进行测试，保证传输链路的信号完整性。对于这些传输线和连接器的分析要将时域与频域结合起来，采用物理层测试系统。


测试采用ATE与专用测试仪器相结合的方法，同时解决以上测试难点。
硬件连接
本文采用的测试方法是：由任意信号发生器提供抖动注入作为被测芯片的干扰源；利用示波器观察信号的上升时间、眼图等；UltraFLEX完成一般直流参数、开关特性参数、功能测试，UltraFLEX自带微机完成各部分之间的通信。
任意信号发生器通过同轴电缆的方式连接到DUT（device under testing），信号输出通过差分探头的方式连接到高频示波器，并对被测芯片输出信号测试、记录测试结果并将测试结果传给微机。仪器间可通过GPIB或TCP/IP的方式进行通信。微机使用UltraFLEX软件对输入信号控制、仪器调用与测试结果输出，对测试实现全程控制。实装图如图1所示。


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图1 实装图
软件开发
测试软件采用UltraFLEX的IGXL软件，该软件的底层语言为VBT,，实现仪器间通信。调试阶段还可以使用NI的Measurement and Automation进行仪器指令的调试，保证仪器指令的正确性，缩短调试时间。由于是基于VBT进行编程，使用的语句比较简单很容易实现，主要使用到的是viOpen、viWrite、viRead、viClose等。通信的方式可以是GPIB和TCPIP，TCPIP的传输速度相对GPIB要快，软件实现方式基本相同。

本系统主要由任意信号发生器（AWG）、DUT、示波器、与测试设备UltraFLEX组成，如图2所示。
图2 系统框图

系统中AWG主要产生抖动注入，使用的是Textronix AWG7081C，示波器主要完成眼图与上升时间的测试，使用的是Textronix MSO70404，UltraFLEX