圖1  DDR和MIPI-DPHY測試連接典型圖

 

關(guan)於(yu)這(zhe)兩(liang)種(zhong)典(dian)型(xing)總(zong)線(xian)在(zai)測(ce)試(shi)時(shi)對(dui)探(tan)頭(tou)的(de)要(yao)求(qiu)相(xiang)關(guan)文(wen)章(zhang)和(he)論(lun)述(shu)有(you)很(hen)多(duo)，包(bao)括(kuo)對(dui)探(tan)頭(tou)的(de)帶(dai)寬(kuan)，阻(zu)抗(kang)容(rong)抗(kang)，衰(shuai)減(jian)比(bi)及(ji)探(tan)頭(tou)的(de)電(dian)路(lu)結(jie)構(gou)差(cha)異(yi)等(deng)等(deng)，可(ke)參(can)考(kao)《DDR5驗證和測試》，無需贅述。

 

隨著LPDDR4標準推進到4.2Gbps和DDR5 從4.8Gbps起步
，您是否發現前幾年按照3.2Gbps速率購買的典型的13GHz帶寬的示波器和探頭係統比如DSAV134A和1169A/B已經有點力不從心呢？

 

這zhe時shi您nin會hui發fa現xian

，早zao先xian購gou買mai了le一yi台tai軟ruan件jian升sheng級ji帶dai寬kuan的de示shi波bo器qi是shi多duo麼me明ming智zhi，無wu需xu返fan廠chang隻zhi要yao購gou買mai一yi個ge帶dai寬kuan升sheng級ji許xu可ke證zheng書shu即ji可ke在zai自zi己ji的de實shi驗yan室shi完wan成cheng升sheng級ji！然而
，根據平坦響應係統帶寬公式：

 

 

因此即便示波器升級到更高帶寬，但是如果探頭帶寬依然是13GHz，整個係統帶寬還是13GHz。

 

如何解放1169B的生產力發揮更大作用？

 

錦囊一 ：挖潛增效
，讓資產升值！

 

Keysight Infiniimax 差分探頭經過DSP校正，具有平坦的幅度和相位響應，可提供極高的精度。選擇要校正到的帶寬通常為未校正帶寬的大約3 dB 頻點。

 

如果帶寬擴大到顯著超出這個值通常會導致本底噪聲增加，再進一步加大的話

，可能會導致嚴重的噪聲失真。

 

N5381A/B 焊入式探頭前端與Infiniimax 1169A/B 探頭放大器結合
，可以順利地將帶寬擴展到3 dB 以上，因為N5381A/B 的峰值超過了正常的12 GHz 帶寬，並且探頭前端的峰值有助於補償探頭放大器帶寬的滾降。

 

擴大Infiniimax 探頭放大器和探頭前端帶寬的方法

 

錦囊二 ：細節決定成敗，如何善用探頭？

 

除chu了le充chong分fen挖wa掘jue現xian有you探tan頭tou帶dai寬kuan的de潛qian力li外wai，從cong操cao作zuo層ceng麵mian來lai看kan
，還hai有you哪na些xie注zhu意yi事shi項xiang可ke以yi有you效xiao提ti高gao信xin號hao連lian接jie環huan節jie的de帶dai寬kuan和he信xin號hao保bao真zhen度du？很hen多duo時shi候hou我wo們men對dui選xuan擇ze示shi波bo器qi非fei常chang看kan重zhong，但dan是shi對dui後hou續xu的de使shi用yong和he測ce試shi細xi節jie卻que常chang常chang敷fu衍yan了le事shi，而er對dui這zhe些xie小xiao的de細xi節jie的de疏shu忽hu往wang往wang導dao致zhi我wo們men事shi倍bei功gong半ban！

 

細節決定成敗!

 

從設計角度，預先做好可測性設計(Design For Test)，包括預留盡可能接近被測信號末端的測試點和地測試點

 

以MIPIzongxianceshiweili，youyucunzaigongmopianzhidianya，yinciyaocaiyongchafentantouduichafendeshujuheshizhongxinhaozhenghefuduanfenbiejinxingdanduanceshi
，ranhoujinxingchafenhegongmoyunsuanfenbiededaoyouxiaodechafenxinhaohegongmopianzhi。

 

這一電路特點決定的信號探測方法，導致信號探測過程中對有效的參考接地要求非常嚴格。

 

因此，比如對D-PHY推薦在設計時即考慮在DSI總線末端（顯示屏側）或者CSI總線末端（AP側）
，除對差分信號的正和負端分別留測試點外
，還要預留盡可能近的同一地平麵的地測試點。

 

對其它一般Serdesxinhao，yeyingjinkenengzaibeicexianlumoduanhuojieshouduanyuliuceshidian，yijiangdiceshidianweiyuxianluzhongjianqingkuangkenengyinqidefanshe，lingwaizaigaosuqingkuangxia，xianluzhongjianceshidiandeguokonghuohanpandeStub效應和探頭負載對線路的影響極大。

 

選擇恰當的焊接探頭前端

 

●    配合Infiniimax係列探頭放大器，有很多探頭前端，這些前端之間有何差異
？

●    比如測試DDR總線
，很多工程師非常偏愛ZIF探頭前端N5425A/B
，對應有很多ZIF Tip可以選擇
，比如N5426A，N5451A等，有何差異呢
？

 

圖2  N5426A(上)和N5451A(下）

 

表1 N5426A和N5451A不同焊線長度和角度帶寬

 

可見，更長的焊線，帶寬更低，負載效應也更大
，其頻響特性平坦度也會下降。長焊線的兩腿之間的角度越大也會帶來帶寬下降。

 

除了ZIF探頭，還有常用的直接焊接探頭E2677A/B，N2836A和N5381A/B及N5441A，差別在於前兩者阻尼電阻在探頭前端PCB外
，後兩者阻尼電阻在焊接PCB上。

 

圖3  E2677A/B(左)和N5381A/B(右)

 

差異和優缺點在哪裏呢？

 

表2  直接焊接前端差異

 

針對焊接探頭前端的阻尼電阻選擇，請參照產品手冊或者使用手冊。比如E2677A/B有91Ω和150Ω兩種，其中91提供了全帶寬而150則提供中等帶寬能力。

 

對阻尼電阻在前端PCB外，如果需要伸入到器件進行測試，應選擇阻尼電阻到測試點之間的焊線盡量短，以確保最小化Stub效應。對於阻尼電阻在前端PCB上的，當然焊線也應盡量短。

 

在可測性設計和前端選擇都得到保證的情況下，還有什麼因素會對信號探測環節的信號保真度產生影響呢
？

 

完美地焊接探頭也是確保測試過程中的信號保真度的重要一步，而且對探頭的重複使用至關重要，更是對資產的妥善保護！

 

首先
，選擇針對不同的探頭前端選擇恰當的烙鐵頭：

 

圖4  針對不同探頭前端選擇大小合適的烙鐵頭

 

Keysight InfiniiMax探頭焊接指南

 

結語

 

本期文章就探頭相關方麵從擴大帶寬到前端選擇及焊接等幾個角度提供一些參考和建議。

 

 

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