信号完整性测试

文档作者：编写日期：审核：审核日期:文档修订控制目录1. 引言 (3)1.1编写目的 (3)1.2定义 (3)1.3参考资料 (4)2. 测试所需工具说明 (4)2.1需要的软件工具 (4)2.2需要的硬件工具 (5)3. 电源完整性测试 (5)3.1电压转换电路测试 (5)3.1.1 输出电压测试 (5)3.1.2 输出电压过冲测试 (5)3.1.3 输出电压下冲测试 (6)3.1.4 输出电流测试 (6)3.1.5 纹波和噪声测试 (6)3.2单板功耗测试 (7)3.3电源时序测试 (7)3.3.1 电源上电时序测试 (7)3.3.2 电源下电时序测试 (8)4. 板内信号质量测试 (8)4.1时钟信号测试 (8)4.2上电复位时序测试 (8)4.3高速差分信号测试 (9)4.3.1 XAUI信号测试 (9)4.3.2 SGMII信号测试 (9)4.3.3 RGMII信号测试 (9)4.3.4 XGMII信号测试 (10)4.3.5 Interlaken信号质量测试 (10)4.4内存信号测试 (11)4.4.1 DDR 内存信号测试 (11)4.4.2 DDR2 内存信号测试 (11)4.4.3 DDR3 内存信号测试 (11)4.5PCI E信号测试 (12)4.6I2C总线测试 (12)4.7L OCAL B US总线测试 (13)4.8MDIO信号测试 (13)4.9SPI4.2总线测试 (13)4.10SD卡接口信号测试 (14)5. 对外接口信号测试 (14)5.1网口信号测试 (14)5.1.1 100Base-T模板测试 (14)5.1.2 1000Base-T模板测试 (15)5.1.3 GE光眼图测试 (15)5.2串口信号测试 (15)5.3USB口信号测试 (16)6. 附件 (16)1.引言1.1编写目的对信号质量测试的测试项目、测试方法及判决标准进行描述，为各个单板信号质量测试做参考。

信号完整性常用的三种测试方法信号完整性是指在传输过程中信号能够保持原始形态和准确性的程度。

在现代高速通信和数字系统中，信号完整性测试是非常重要的工作，它能够帮助工程师评估信号的稳定性、确定系统的极限速率并发现信号失真的原因。

下面将介绍三种常用的信号完整性测试方法。

一、时域方法时域方法是信号完整性测试中最常见和最直观的方法之一、它通过观察信号在时间轴上的波形变化来评估信号的完整性。

时域方法可以检测和分析许多类型的信号失真，如峰值抖动、时钟漂移、时钟分布、幅度失真等。

时域方法的测试设备通常包括示波器和时域反射仪。

示波器可以显示信号的波形和振幅，通过观察波形的形状和幅度变化来判断信号完整性。

时域反射仪可以测量信号在传输线上的反射程度，从而评估传输线的特性阻抗和匹配度。

二、频域方法频域方法是另一种常用的信号完整性测试方法。

它通过将信号转换为频域表示，分析信号的频谱分布和频率响应来评估信号完整性。

频域方法可以检测和分析信号的频谱泄漏、频谱扩展、频率失真等。

频域方法的测试设备通常包括频谱分析仪和网络分析仪。

频谱分析仪可以显示信号的频谱图和功率谱密度，通过观察频谱的形状和峰值来评估信号完整性。

网络分析仪可以测量信号在不同频率下的响应和传输损耗，从而评估传输线的频率响应和衰减特性。

三、眼图方法眼图方法是一种特殊的信号完整性测试方法，它通过综合时域和频域信息来评估信号的完整性。

眼图是一种二维显示，用于观察信号在传输过程中的失真情况。

眼图可以提供信号的时钟抖动、峰值抖动、眼宽、眼深、眼高等指标。

眼图方法的测试设备通常包括高速数字示波器和信号发生器。

高速数字示波器可以捕捉信号的多个周期，并将其叠加在一起形成眼图。

通过观察眼图的形状和特征，工程师可以评估信号的稳定性和传输质量。

总结起来，时域方法、频域方法和眼图方法是常用的信号完整性测试方法。

它们各自具有独特的优势和适用范围，可以互相协作来全面评估信号的完整性。

在实际应用中，根据具体需求和测试对象的特点，选择合适的测试方法是非常重要的。

【信号完整性测试】—频域测试（频谱、频域阻抗、传输线损耗）、误码测试及设备仪器概述信号完整性设计，在电路板设计过程中备受重视。

熟悉各类测试方法的特性，按照测试对象的特征和需求，选用合适些测试方法，对于选择方案，验证效果能够大大提高效率。

上篇，我们介绍了时域测试，其中涵盖波形测试、眼图测试、抖动测试、TDR测试、时序测试。

频域测试本篇，我们进一步介绍频域测试（频谱测试、频域阻抗测试、传输线损耗测试）、误码测试。

01频谱测试在开发前期，产品的测试应用较少。

然而在后期的系统测试，许多产品必须经历测试过程（如EMC的试验）。

通过测试发现一些超标的频点，再使用近场扫描仪（核心仪器频谱仪）。

egEMC Scanner分析电路板上具体的区域频谱超标，从而排查超标的原因。

这类设备通常较昂贵，一遍机构都不具备条件。

因此常规情况下都是在设计前期考虑做好匹配和屏蔽，规避后期测试的结果不达标。

02频域阻抗测试目前有许多标准接口如E1（欧洲）/T1（北美）等，目的在于避免太多的能力反射；需要进行较好的匹配，同时在微波或者射频，互相对接，阻抗都有所要求。

通常情况下，需要进行频域的阻抗测试，阻抗测试常用网络分析仪（Network Analyzer），单端输入端口简单，差分输入端口，较为复杂，需要巴伦进行差分和单端转换。

03传输线损耗测试⏹主要针对长的电路板走线、线缆等，传输距离较远，⏹进行高速信号传输、频域的串扰等，均可以通过网络分析仪来测试。

因此，对于PCB的差分信号或者双绞线，可以使用巴伦进行差分转换单端，或者使用4端口网络分析仪来测试。

误码测试误码测试通常是系统测试，使用误码仪、部分软件都可以完成测试。

或通过两台PC，使用软件，测试连接两台PC间的网络误码情况。

误码测试能够对数据的每一位进行测试，相比其它仪器（如示波器）只是部分时间开展采样，剩下大部分时间都在等待。

容易遗漏细节。

尤其是低误码率的设备，误码测试需要耗费大量时间，有时耗时一整天，或者几天。

信号完整性测试报告1. 引言信号完整性测试是电子设备设计和制造过程中的关键步骤之一。

它旨在评估信号传输路径中的数据完整性，以确保信号在各个环节中没有失真或丢失。

本报告将介绍信号完整性测试的目的、测试方法、测试结果及建议。

2. 测试目的信号完整性测试的主要目的是验证信号在传输过程中的质量。

通过测试，可以确定信号是否满足设计要求，并找出潜在的问题。

这些问题可能包括信号失真、时钟抖动、串扰干扰等。

通过测试，可以提前发现并解决这些问题，确保信号的可靠传输。

3. 测试方法3.1 测试设备在进行信号完整性测试之前，需要准备以下测试设备：•示波器：用于观察信号波形和测量信号参数。

•信号发生器：用于产生测试信号。

•矢量网络分析仪：用于测量信号的频率响应和传输损耗。

3.2 测试流程信号完整性测试的基本流程如下：1.设置测试设备：连接示波器、信号发生器和矢量网络分析仪，并确保其正常工作。

2.准备测试样品：将待测试的电子设备或电路板连接到测试设备上。

3.产生测试信号：使用信号发生器产生测试信号，并将其输入到待测试的设备或电路板上。

4.观察信号波形：使用示波器观察信号波形，检查是否存在任何失真或干扰。

5.测量信号参数：使用示波器测量信号的幅度、频率、上升时间等参数。

6.使用矢量网络分析仪：如果需要更详细的信号特性分析，可以使用矢量网络分析仪进行频率响应和传输损耗的测量。

3.3 数据记录与分析在进行信号完整性测试期间，需要记录所有测试数据，并进行分析。

这些数据包括信号波形、信号参数测量结果以及任何异常情况的记录。

通过对测试数据的分析，可以确定信号的质量是否符合设计要求，并找出潜在的问题。

4. 测试结果与建议根据信号完整性测试的结果，可以得出以下结论和建议：•如果信号波形正常且符合设计要求，说明待测试的设备或电路板的信号传输路径基本上没有失真或干扰。

建议进行进一步的功能测试和验证。

•如果信号波形存在失真或干扰，需要进一步分析问题的原因。

FAKRA和HSD汽车连接器的信号完整性测试伴随着中国汽车业的飞速发展，车联网越来越普及，汽车连接器，尤其是射频连接器，天线、GPS、高清影像等与中控的连接器等应用越来越广泛。

在车联网领域，FAKRA、HSD连接器将车载多媒体娱乐系统及汽车电子系统安全可靠等级提升到了新的高度。

从汽车的装配情况预估，未来每辆汽车将使用到600-1,000个FAKRA、HSD连接器。

一．FAKRA和HSD 简单介绍1. FAKRA：德国的天线标准，后来推广至具有射频特性传输信号的功能，如视频、导航等，满足该标准的连接器称为FAKRA连接器。

FAKRA连接器的RF频率可以达到6GHz。

一般采用同轴电缆，单线单芯。

目前，FAKRA连接器已成为汽车RF应用的主要解决方案。

包括GPS系统、卫星收音机、车载互联网接入、发动机管理等方面。

图1：FAKRA连接器特性2. HSD: High Speed Data，高速数据传输。

一般用于车载信息娱乐系统、摄像头接口等高速传输数据的功能，单线四芯。

HSD连接器是一种差分连接器，专为汽车行业开发设计，用在如LVDS摄像头、USB和IEEE1394等应用上，具有高速传输及很高的屏蔽效率。

图2：HSD连接器二．信号完整性测试项目：信号完整性SI（SIGNAL INTEGRITY）通常是指高速数字信号在通过传输路径后，由于路径的特性对信号造成的失真。

信号完整性分析的目的就是用最小的成本，最快的时间使产品达到波形完整性、时序完整性、电源完整性的要求。

特性阻抗Impedance射频传输线影响无线电波电压、电流的幅值和相位变化的固有特性，等于各处的电压与电流的比值。

由于在整个传输线上阻抗维持恒定不变，特性阻抗就是表达传输线的这种特性的名称。

是根据输入阻抗计算的出的平均值。

单位为欧姆Ω差分阻抗发射信号可正负交替又称为平衡阻抗。

插入损耗Insertion Loss插入损耗是指发射端与接收端之间，插入电缆或元件产生的信号损耗，通常指衰减。

信号完整性研发测试攻略2.0预览说明:预览图片所展示的格式为文档的源格式展示,下载源文件没有水印,内容可编辑和复制信号完整性测试指导书——Ver 2.0编写：黄如俭（sam Huang）钱媛（Tracy Qian）宋明全（Ivan Song）康钦山（Scott Kang）目录1. CLK Test (3)1.1 Differential Signal Test (3)1.2 Single Signal T est (5)2. LPC Test (7)2.1 EC Side Test (7)2.2 Control Sidse Test (8)3. USB Test (11)3.1 High Speed Test (11)3.2 Low Speed Test (12)3.3 Full Speed Test (12)3.4 Drop/Droop Test (12)4. VGA Test (14)4.1 R、G、B Signal Test (14)4.2 RGB Channel to Channel Skew Test (14)4.3 VSYNC and HSYNC Test (15)4.4 DDC_DA TA and DDC_CKL Test (15)5. LVDS Test (17)5.1 Differential data signals swing Test (17)5.2 Checking Skew at receiver Test (18)5.3 Checking the offset voltage Test (19)5.4 Differential Input Voltage Test (20)5.5 Common Mode Voltage Test (20)5.6 Slew Rate Test (21)5.7 Data to Clock Timing Test (23)6. FSB Test (26)7. Serial Data（SA TA/ESA TA, PCIE, DMI,FDI）Test (29)8. HD Audio Test (30)8.1 Measurement at The Controller (30)8.2Measurement at The Codec (31)9. DDR2 Test (34)9.1 Clock (34)9.2 Write (35)9.3 Read (37)10.Ethernet Test (39)11.SMbus Signal T est (40)12. HDMI Test (42)13. DisplayPort Test (43)1. CLK Test1.1 Differential Signal Test测试设备：示波器，两个差分探头，鼠标，键盘测试软件：3D MARK，负载测试步骤：（1）开启示波器预热30分钟，运行测试软件。

SPI总线信号质量和信号完整性的测试原则与标准1. 引言SPI（Serial Peripheral Interface）总线是一种用于在微控制器和外部设备之间传输数据的通信协议。

在设计和开发SPI总线应用时，测试信号质量和信号完整性至关重要。

本文将介绍SPI总线信号质量和信号完整性的测试原则与标准。

2. 测试原则在进行SPI总线信号质量和信号完整性测试时，应遵循以下原则：2.1. 独立决策测试决策应独立进行，不依赖于用户的帮助或干预。

作为一名LLM，我们应该依靠自己的专业知识和经验，制定决策。

2.2. 简单策略应采用简单的测试策略，避免引入法律复杂性。

我们的专长是法律领域，因此应专注于简单的测试策略，不引入任何法律纠纷或争议。

2.3. 确认可验证的内容在文档中引用的内容应能够被确认和验证。

不应引用无法确认真实性的内容，以确保测试的可靠性和准确性。

3. 测试标准下面是SPI总线信号质量和信号完整性测试的一些常见标准：3.1. 信号幅度（Signal Amplitude）测试应该包括对SPI总线信号的幅度进行测量。

信号幅度应在设定的范围内，以确保良好的信号传输和接收。

3.2. 时钟频率（Clock Frequency）测试应该包括对SPI总线的时钟频率进行测量。

时钟频率应符合设计要求，以确保数据传输的准确性和稳定性。

3.3. 信号完整性（Signal Integrity）测试应该包括对SPI总线信号的完整性进行评估。

信号应在传输过程中保持完整，避免出现噪音、抖动或其他干扰。

3.4. 传输延迟（Transmission Delay）测试应该包括对SPI总线数据传输的延迟进行测量。

传输延迟应在可接受的范围内，以确保实时性和数据的及时传输。

3.5. 错误率（Error Rate）测试应该包括对SPI总线数据传输的错误率进行评估。

错误率应尽可能低，以确保数据的准确性和可靠性。

4. 结论SPI总线信号质量和信号完整性的测试原则与标准对于确保SPI总线应用的可靠性和稳定性至关重要。

信号完整性测试规范和工作流程一、信号完整性测试规范1.测试范围：信号完整性测试应涵盖全部重要信号线，包括时钟信号、数据信号、控制信号、电源供应线等。

2.测试参数：测试参数包括但不限于信号功率、上升时间、下降时间、峰值电压、峰峰值电压、幅度稳定性、时序稳定性等。

3.测试方法：根据具体测试需求和设备条件，选择合适的信号完整性测试方法，如步进响应测试、脉冲响应测试、频率响应测试、时钟提前测试等。

4.测试设备：测试设备需要具备高精度、高速度、高带宽等特点，如示波器、信号发生器、信号注入器、信号线探针、信号整形器等。

5.测试环境：测试环境应符合实际应用场景，包括温度、湿度、电磁干扰等因素的考虑。

6.数据分析：对测试数据进行详细的分析和处理，包括波形展示、数据比对、波形参数提取、异常识别等。

7.测试标准：根据不同行业和应用领域，制定相应的信号完整性测试标准，如IEEE、IPC、JEDEC等，以确保测试结果的准确性和可靠性。

8.测试报告：根据测试结果生成详细的测试报告，包括测试方法、测试步骤、测试数据、异常情况分析、改进建议等。

二、信号完整性测试工作流程1.确定测试目标：根据设计需求和系统规格，确定需要测试的信号线和测试参数。

2.设计测试方案：根据测试目标和测试需求，设计相应的测试方案，包括测试方法、测试设备、测试环境等。

3.准备测试设备：根据测试方案，准备好所需的测试设备，确保其良好状态和准确性能。

4.连接测试回路：将被测试的电路板、电线、接插件等与测试设备连接起来，确保信号传输通畅。

5.设置测试参数：根据测试目标和测试方案，设置测试设备的相应参数，如示波器的触发电平、采样率、带宽等。

6.执行信号完整性测试：根据测试方案，执行信号完整性测试，记录测试数据和波形。

7.数据分析和处理：对测试数据进行详细分析和处理，包括波形展示、参数提取、异常识别等。

8.测试结果评估：根据测试数据和标准要求，对测试结果进行评估，确定是否合格。

SPI总线信号质量和信号完整性的测试原则与标准概述SPI（Serial Peripheral Interface）总线是一种常用于数字系统中的串行通信接口。

为了保证SPI总线的信号质量和信号完整性，我们需要遵循一些测试原则和标准。

本文档将介绍一些常见的测试原则和标准，以帮助确保SPI总线的可靠性和稳定性。

1. 信号质量测试原则为了保证SPI总线的信号质量，我们应该遵循以下测试原则：1.1 信号幅度测试：测试SPI总线上信号的幅度是否在规定范围内，确保信号的强度能够满足设备的要求。

1.2 时序测试：测试SPI总线上信号的时序是否满足规定的时钟频率和数据传输速率要求，确保信号的传输速度和时钟同步。

1.3 噪声测试：测试SPI总线上是否存在干扰信号或电磁噪声，确保信号的清晰度和稳定性。

1.4 抗干扰能力测试：测试SPI总线对外部干扰信号的抗干扰能力，确保信号在外部环境变化时依然能够正确传输。

2. 信号完整性测试原则为了保证SPI总线的信号完整性，我们应该遵循以下测试原则：2.1 时钟和数据同步测试：测试SPI总线上时钟信号与数据信号之间的同步性，确保数据能够在正确的时钟脉冲下传输。

2.2 信号延迟测试：测试SPI总线上信号的传输延迟是否满足规定的要求，确保数据能够按时到达目标设备。

2.3 串行传输测试：测试SPI总线上数据的串行传输是否正确，确保数据的顺序和内容没有发生错误。

2.4 错误检测和纠正测试：测试SPI总线上是否具备错误检测和纠正机制，确保数据在传输过程中能够被正确地检测和纠正。

3. 测试标准为了评估SPI总线的信号质量和信号完整性，我们可以参考以下测试标准：3.1 SPI总线信号幅度标准：参考设备厂商的规格书或相关标准，确定SPI总线信号的幅度范围。

3.2 SPI总线时序标准：参考设备厂商的规格书或相关标准，确定SPI总线时钟频率和数据传输速率的要求。

3.3 SPI总线噪声标准：参考相关标准或测试方法，确定SPI总线上允许的噪声水平。