中心議題：

• 通過示波器探頭響應改善MIPI設計裕量

解決方案：

• 采用探頭的S參數模型
• 使用示波器內置的快速校準邊沿階躍響應進行校正

移動行業處理器接口(MIPI)聯盟是負責推廣移動設備軟硬件標準化的組織。它已經發布了D-PHY規範
，該規範可在芯片與設備之間的通信鏈路上實現高達1.5Gbps(1,500,000,000比特/秒)的數據傳輸率。MIPI聯盟還計劃在近期發布M-PHY規範
，進一步提高數據傳輸率，達到大約6Gbps的水平。隨著需要更高數據吞吐量的移動應用和特性不斷出現，對傳輸速率的要求也相應提高。這些應用和特性包括：高分辨率照相機捕獲、高清視頻顯示，以及用於下一代長期演進(LTE)射頻(RF)移動通信網絡的複雜調製方案。

MIPIlianmengxiashudedianqibiaozhungongzuozutourulejudadenulilaizhidingzhexiewulicengguifan，yiquebaoshijishejikeyizaiyidonghuanjingzhongzhengchangyunxing。youyuyidongshejidetijishoudaohendaxianzhi，xuduoyuanqijiandoujizaiyigexiaxiaomijidekongjianzhong，suoyidianyuangongdian、散熱、信xin號hao串chuan擾rao和he耦ou合he等deng問wen題ti更geng加jia突tu出chu
，工gong程cheng師shi在zai設she計ji過guo程cheng中zhong必bi須xu謹jin慎shen地di考kao慮lv這zhe些xie問wen題ti。此ci外wai，數shu字zi和he射she頻pin電dian路lu都dou安an裝zhuang在zai這zhe個ge狹xia窄zhai空kong間jian中zhong，會hui使shi電dian磁ci幹gan擾rao(EMI)更加嚴重。這些新的挑戰可能會帶來各種不可預見的問題
，單憑普通數字設計的經驗無法解決這些問題。

MIPI聯盟提倡使用一致性測試套件(CTS)duishejijinxingceshi，baokuoduifashejihejieshoujidianlu


，yijixinhaohulianjinxingceshi。qimudeshizengqiangxitongdehucaozuoxing，huobaozhengbutongchangshangdeshejizaiyiqishiyongshinenggoulianghaodipeihe。tebieshizaijinxingfashejiceshishi，CTS可以使用探頭和示波器進行關鍵的測量，例如信號幅度

、通道內/通道間偏差、轉換速率、抖動性能、眼(yan)圖(tu)和(he)時(shi)間(jian)要(yao)求(qiu)。在(zai)進(jin)行(xing)測(ce)試(shi)時(shi)切(qie)勿(wu)忘(wang)記(ji)的(de)一(yi)個(ge)重(zhong)要(yao)因(yin)素(su)是(shi)所(suo)使(shi)用(yong)的(de)探(tan)測(ce)係(xi)統(tong)的(de)精(jing)度(du)
，使(shi)用(yong)不(bu)一(yi)致(zhi)的(de)探(tan)頭(tou)可(ke)能(neng)會(hui)降(jiang)低(di)設(she)計(ji)的(de)真(zhen)正(zheng)性(xing)能(neng)。例(li)如(ru)

，不(bu)規(gui)則(ze)的(de)頻(pin)率(lv)響(xiang)應(ying)和(he)探(tan)頭(tou)的(de)不(bu)匹(pi)配(pei)偏(pian)差(cha)有(you)可(ke)能(neng)造(zao)成(cheng)測(ce)量(liang)結(jie)果(guo)出(chu)現(xian)極(ji)大(da)差(cha)異(yi)
，導(dao)致(zhi)盡(jin)管(guan)設(she)計(ji)運(yun)行(xing)得(de)更(geng)好(hao)，但(dan)是(shi)裕(yu)量(liang)減(jian)小(xiao)。在(zai)本(ben)文(wen)中(zhong)
，您(nin)將(jiang)了(le)解(jie)如(ru)何(he)通(tong)過(guo)現(xian)有(you)的(de)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)，隻(zhi)使(shi)用(yong)一(yi)台(tai)示(shi)波(bo)器(qi)來(lai)校(xiao)正(zheng)和(he)匹(pi)配(pei)每(mei)個(ge)探(tan)頭(tou)，使(shi)其(qi)具(ju)有(you)相(xiang)同(tong)且(qie)經(jing)過(guo)校(xiao)正(zheng)的(de)響(xiang)應(ying)，從(cong)而(er)獲(huo)得(de)更(geng)多(duo)的(de)設(she)計(ji)裕(yu)量(liang)。

探頭損耗和偏差對測量結果的影響

tantouhedianlandoujuyouguyoudesunhaohebianhua。sunhaoyoushikenengjida，huoyubiaochengzhiyouyidingdechaju
，daozhiceliangjieguofashengbianhua。weilebuchangguyousunhao，shiboqichangshangtongguoshuzixinhaochuli(DSP)技術進行探頭校正。供應商使用“最佳”模型，並應用到所有探頭的的補償和校正上。雖然這一策略可以解決某些損耗和變化，但也意味著如果一個探頭的特性發生了變化
、piaoyihuopianlikaishishiyongdemoxing，nameduizhegetantoujinxingdebuchangjiubuzaizhengquele。xianshizhongyouhenduotantouzuhelianjiedaotantoufangdaqishang，weilehuodezuigaoceliangjingdubixuduimeizhongtantouzuhejinxingceliang。zuizhongdejieguoshi，ninkenenghuidedaobubiyaodewuchahuotantouyutantouzhijiandechayi。ninyekeyishiyongdingzhidetantou。suiranzhetigonglehendadebianli，dantayeyiweizhe
，shiboqichangshangzaiyewufatigong“最佳”係統。

對於MIPI D-PHY或M-PHY發射機測試，最常用的探測方法包括使用有源差分探頭直接焊接到產品信號路徑上和用SMA同軸電纜連接到焊裝有被測芯片的測試板上的信號路徑上(圖1)。由you於yu信xin號hao是shi差cha分fen信xin號hao，而er且qie必bi須xu對dui信xin號hao的de電dian氣qi性xing能neng進jin行xing單dan端duan分fen析xi
，所suo以yi需xu要yao使shi用yong一yi對dui探tan頭tou進jin行xing部bu分fen測ce試shi。這zhe些xie測ce試shi包bao括kuo測ce量liang共gong模mo電dian壓ya幅fu度du失shi配pei等deng。重zhong要yao的de是shi
，您nin所suo使shi用yong的de探tan頭tou必bi須xu實shi現xian正zheng確que匹pi配pei，並bing且qie擁yong有you相xiang同tong的de損sun耗hao性xing能neng特te性xing，這zhe樣yang所suo測ce量liang的de信xin號hao才cai代dai表biao了le設she計ji的de真zhen正zheng性xing能neng。

通tong常chang，您nin必bi須xu花hua費fei昂ang貴gui的de代dai價jia才cai能neng找zhao到dao匹pi配pei的de探tan頭tou，但dan無wu論lun花hua費fei了le多duo少shao，它ta們men並bing不bu總zong是shi相xiang同tong的de

，往wang往wang存cun在zai一yi定ding的de容rong限xian。雖sui然ran探tan頭tou是shi當dang作zuo匹pi配pei的de探tan頭tou對dui進jin行xing銷xiao售shou的de
，但dan是shi其qi偏pian差cha和he頻pin率lv響xiang應ying的de容rong限xian對dui於yu測ce量liang來lai說shuo可ke能neng太tai大da，致zhi使shi測ce試shi結jie果guo合he格ge或huo不bu合he格ge。您nin也ye許xu可ke以yi通tong過guo校xiao準zhun消xiao除chu這zhe些xie電dian纜lan的de偏pian差cha，但dan是shi這zhe些xie電dian纜lan的de頻pin率lv響xiang應ying特te性xing並bing不bu容rong易yi校xiao正zheng。如ru果guo電dian纜lan的de特te性xing不bu完wan全quan相xiang同tong
，可ke能neng會hui導dao致zhi信xin號hao的de部bu分fen頻pin率lv內nei容rong發fa生sheng衰shuai減jian或huo放fang大da，從cong而er使shi被bei測ce信xin號hao出chu現xian失shi真zhen。當dang得de到dao測ce量liang結jie果guo時shi，它ta可ke能neng會hui超chao過guo限xian定ding範fan圍wei，因yin為wei信xin號hao在zai頻pin域yu內nei的de不bu均jun衡heng放fang大da可ke能neng導dao致zhi測ce試shi失shi敗bai。

在圖2左側屏幕截圖中，使用了一對匹配不正確
、頻(pin)率(lv)響(xiang)應(ying)特(te)性(xing)略(lve)有(you)不(bu)同(tong)的(de)探(tan)頭(tou)，通(tong)過(guo)探(tan)測(ce)差(cha)分(fen)信(xin)號(hao)來(lai)測(ce)量(liang)共(gong)模(mo)電(dian)壓(ya)。您(nin)可(ke)以(yi)觀(guan)察(cha)到(dao)，兩(liang)個(ge)信(xin)號(hao)的(de)波(bo)形(xing)特(te)性(xing)略(lve)有(you)不(bu)同(tong)，當(dang)信(xin)號(hao)疊(die)加(jia)在(zai)一(yi)起(qi)時(shi)
，探(tan)頭(tou)差(cha)異(yi)導(dao)致(zhi)凸(tu)起(qi)。電(dian)纜(lan)頻(pin)率(lv)響(xiang)應(ying)差(cha)異(yi)造(zao)成(cheng)的(de)凸(tu)起(qi)形(xing)成(cheng)了(le)大(da)約(yue)75mV的共模誤差，導致測試失敗。相比之下，右側的測量使用了一個高度匹配的探頭對
，共模電壓的測量結果僅大約為7mV，這顯示了設計的真正性能
，設計成功通過了測試。因此，偏差效應和頻率響應對測量精度有很大的影響。
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傳統校準方法

dianxingdeshiboqitigongduitantoudezhiliuhepianchaxiaozhun。cileitantouxiaozhengshibijiaoyouxiande，yinweitabuhuixiaozhengtantoupinlvxiangying。zheyangdexiaozhunduiyuyouxieceliangkenengshizugoujingquede，danshirengranyouyidingdebuzhunquedu。yinci，ninkenengxiwangxiaozhengsuoshiyongdetantoudepianchahepinlvxiangying

，erbushizhijieshiyongshiboqichangshangtigongdexiangyingcanshu。youqishiceliangdianyashipeihegongmodianyashi，tanzhenxiaozhengxiaoguokenenghuijuedingceshijieguo。

校正頻率響應的一種常用方法是對探頭的頻率響應和損耗特性進行去嵌入。大多數示波器能夠采用探頭的S參數模型，並應用去嵌入功能來消除損耗。這個任務可能看起來微不足道，但實際上並非如此。首先，您必須生成探頭S參數模型。通常是使用矢量網絡分析儀(VNA)或時域反射計(TDR)等專業儀器來表征和測量探頭，生成S參數模型。操作這些儀器可能需要非常專業和熟練的技能，更不用說您的實驗室中是否配備了這些儀器。此外，在示波器中使用和應用S參數模型同樣具有挑戰性，因為您需要知道如何使用去嵌入旋鈕或菜單以獲得最佳結果。
 
nanguaixuduogongchengshijuedingbimianxiaozhunqidianlan，erjiadingtamenzaijinxingceliangshitantoushiwanquanpipeide。weixiaozhuntantoubujinhuishiceliangbugoujingque
，erqiezaijinxingguzhangzhenduanshikenenghuichanshengwudao，shijishangwentishiyoutantouzaochengde。

創新的探頭偏差和頻率響應校正

目前出現了一個創新的解決方案
，可以輕鬆表征和校正電纜和探頭所產生的插入損耗。它隻需使用示波器
，而無需使用VNA或TDR等deng其qi它ta儀yi器qi。具ju體ti方fang法fa是shi
，使shi用yong示shi波bo器qi內nei置zhi的de快kuai速su校xiao準zhun邊bian沿yan階jie躍yue響xiang應ying進jin行xing校xiao正zheng
，然ran後hou將jiang校xiao正zheng結jie果guo輸shu入ru探tan頭tou。通tong過guo分fen析xi使shi用yong和he不bu使shi用yong探tan頭tou對dui階jie躍yue響xiang應ying的de影ying響xiang

，可ke以yi計ji算suan出chuS參數數學模型，將探頭造成的損耗考慮在內(如圖3)。這種功能可對探頭進行全麵的交流校準，而不隻是直流校準和偏差校正。它可以很快校正相位非線性
、fudubupingtanyijitantoufuzaixiaoyingdengwenti。bingkefenxizaishezhitancehuanjingshichanshengdezukanghedianrong。weilebangzhuninjinxingxiaozheng，shiboqihaitigongleruanjianshezhixiangdaochengxu，keyiyindaoninwanchengshezhihebiaozhengtanceyuanqijian，lirutantou、電纜和開關。

這(zhe)個(ge)功(gong)能(neng)提(ti)供(gong)的(de)對(dui)探(tan)測(ce)連(lian)接(jie)和(he)設(she)置(zhi)的(de)分(fen)析(xi)可(ke)增(zeng)加(jia)測(ce)量(liang)裕(yu)量(liang)
，使(shi)您(nin)可(ke)以(yi)進(jin)行(xing)最(zui)精(jing)確(que)的(de)測(ce)量(liang)。當(dang)探(tan)頭(tou)環(huan)境(jing)設(she)置(zhi)消(xiao)耗(hao)了(le)測(ce)量(liang)裕(yu)量(liang)但(dan)用(yong)戶(hu)沒(mei)有(you)察(cha)覺(jiao)時(shi)，增(zeng)加(jia)的(de)裕(yu)量(liang)變(bian)得(de)尤(you)為(wei)重(zhong)要(yao)。通(tong)過(guo)計(ji)算(suan)基(ji)線(xian)響(xiang)應(ying)的(de)變(bian)化(hua)

，可(ke)以(yi)使(shi)用(yong)校(xiao)正(zheng)濾(lv)波(bo)器(qi)來(lai)測(ce)量(liang)有(you)損(sun)電(dian)纜(lan)
，以(yi)便(bian)獲(huo)得(de)經(jing)過(guo)校(xiao)正(zheng)的(de)電(dian)纜(lan)響(xiang)應(ying)。最(zui)重(zhong)要(yao)的(de)是(shi)
，您(nin)不(bu)必(bi)花(hua)費(fei)大(da)量(liang)資(zi)金(jin)購(gou)買(mai)完(wan)全(quan)匹(pi)配(pei)的(de)電(dian)纜(lan)，因(yin)為(wei)它(ta)們(men)並(bing)不(bu)便(bian)宜(yi)。相(xiang)反(fan)，這(zhe)種(zhong)能(neng)力(li)將(jiang)校(xiao)正(zheng)探(tan)頭(tou)頻(pin)率(lv)響(xiang)應(ying)，在(zai)您(nin)使(shi)用(yong)時(shi)完(wan)全(quan)匹(pi)配(pei)。

總結

隨著高速MIPI信號的數據傳輸速率達到並超過6Gbps，探(tan)測(ce)係(xi)統(tong)對(dui)測(ce)量(liang)結(jie)果(guo)的(de)影(ying)響(xiang)變(bian)得(de)越(yue)來(lai)越(yue)重(zhong)要(yao)。探(tan)頭(tou)可(ke)以(yi)影(ying)響(xiang)測(ce)試(shi)結(jie)果(guo)，特(te)別(bie)是(shi)當(dang)設(she)計(ji)正(zheng)處(chu)於(yu)測(ce)試(shi)合(he)格(ge)或(huo)不(bu)合(he)格(ge)的(de)邊(bian)緣(yuan)。這(zhe)對(dui)項(xiang)目(mu)成(cheng)本(ben)和(he)進(jin)度(du)也(ye)有(you)著(zhe)巨(ju)大(da)的(de)影(ying)響(xiang)。因(yin)此(ci)，能(neng)夠(gou)僅(jin)使(shi)用(yong)示(shi)波(bo)器(qi)快(kuai)速(su)方(fang)便(bian)地(di)進(jin)行(xing)探(tan)頭(tou)校(xiao)正(zheng)是(shi)項(xiang)目(mu)成(cheng)功(gong)的(de)關(guan)鍵(jian)。這(zhe)個(ge)功(gong)能(neng)可(ke)以(yi)校(xiao)正(zheng)探(tan)頭(tou)之(zhi)間(jian)的(de)差(cha)異(yi)和(he)定(ding)製(zhi)探(tan)頭(tou)，以(yi)及(ji)消(xiao)除(chu)電(dian)纜(lan)造(zao)成(cheng)的(de)插(cha)入(ru)損(sun)耗(hao)。實(shi)踐(jian)證(zheng)明(ming)
，它(ta)們(men)不(bu)僅(jin)能(neng)夠(gou)縮(suo)短(duan)工(gong)程(cheng)時(shi)間(jian)，還(hai)可(ke)使(shi)用(yong)容(rong)限(xian)更(geng)寬(kuan)鬆(song)的(de)部(bu)件(jian)
，從(cong)而(er)節(jie)省(sheng)大(da)量(liang)成(cheng)本(ben)。您(nin)在(zai)此(ci)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)上(shang)的(de)投(tou)資(zi)最(zui)終(zhong)將(jiang)會(hui)帶(dai)來(lai)豐(feng)厚(hou)的(de)回(hui)報(bao)—產品和設計的質量更出色，推向市場的速度更快。