【PSIJ測試應用方案】探索PSIJ之謎—由電源引起的高速信號抖動
發布時間:2024-09-26 來源:泰克科技 責任編輯:lina
【導讀】PSIJ(Power Supply Induced Jitter)是指由電源因素導致的信號中抖動。這種抖動可能導致信號失真、數據傳輸錯誤,甚至影響整個係統的可靠性和性能。如圖1示,顯示一高速總線信號(HSS)受到其供電電源(Power Supply)的影響,其高速信號速率變化的規律與Power Supply存在一定的關聯性,眼圖分析也存在一定的抖動(Jitter)。
PSIJ,那是一場無聲的風暴
在高速信號傳輸的世界裏,每一個細微的“波動”都可能引發巨大的影響。而如今,一個隱匿的“殺手”正悄然威脅著高速信號的穩定性——那就是電源引起的高速信號抖動PSIJ(Power Supply Induced Jitter)。這zhe個ge看kan似si陌mo生sheng的de術shu語yu,卻que在zai電dian子zi領ling域yu掀xian起qi了le一yi場chang無wu聲sheng的de風feng暴bao。當dang高gao速su信xin號hao供gong電dian電dian源yuan受shou到dao挑tiao戰zhan,高gao速su信xin號hao便bian如ru同tong在zai波bo濤tao洶xiong湧yong的de大da海hai中zhong航hang行xing的de船chuan隻zhi,搖yao擺bai不bu定ding,失shi去qu了le精jing準zhun的de方fang向xiang。
PSIJ(Power Supply Induced Jitter)是指由電源因素導致的信號中抖動。這種抖動可能導致信號失真、數據傳輸錯誤,甚至影響整個係統的可靠性和性能。如圖1示,顯示一高速總線信號(HSS)受到其供電電源(Power Supply)的影響,其高速信號速率變化的規律與Power Supply存在一定的關聯性,眼圖分析也存在一定的抖動(Jitter)。

圖1. 高速總線信號(HSS)受到其供電電源(Power Supply)的影響示意圖
PSIJ測試的重要性
想象一下,無論是在通信領域的精準數據傳輸,還是醫療設備中的精準控製,亦或是工業自動化中高效、高速的數據傳輸中,如果由於PSIJ的存在導致高速信號關鍵信息出現延遲甚至丟失,整個係統的性能將會大打折扣。
在現今高速率信號傳輸應用場景中:為減少損耗與串擾、提高芯片效能,供電電壓逐漸降低,如圖2顯示用於內存與CPU高速數據傳輸的DDR速率與供電電壓的發展趨勢:

圖2. 高速總線信號速率與供電電壓趨勢圖(DDR)
當(dang)然(ran)隨(sui)著(zhe)速(su)率(lv)的(de)提(ti)高(gao),供(gong)電(dian)電(dian)壓(ya)越(yue)來(lai)越(yue)低(di),對(dui)電(dian)源(yuan)質(zhi)量(liang)的(de)要(yao)求(qiu)也(ye)越(yue)來(lai)越(yue)高(gao),電(dian)源(yuan)信(xin)號(hao)的(de)微(wei)小(xiao)波(bo)動(dong)都(dou)可(ke)能(neng)對(dui)係(xi)統(tong)性(xing)能(neng)產(chan)生(sheng)重(zhong)大(da)影(ying)響(xiang)。同(tong)時(shi),也(ye)有(you)為(wei)滿(man)足(zu)不(bu)同(tong)高(gao)速(su)總(zong)線(xian)的(de)供(gong)電(dian)電(dian)壓(ya)要(yao)求(qiu),更(geng)好(hao)地(di)平(ping)衡(heng)功(gong)耗(hao)和(he)性(xing)能(neng),供(gong)電(dian)係(xi)統(tong)會(hui)引(yin)入(ru)多(duo)電(dian)壓(ya)域(yu)設(she)計(ji),如(ru)圖(tu)3示:

圖3. 多電源軌對各負載點(POL)的影響示意圖
zhezhongduodianyayushejicelvesuirandailailezhuduoyoushi,danyeduixiandaigaosuxinhaochanshengleyixiliexianzhudeyingxiang,duodianyayushidexitongdedianyuanguanlibiandegengweifuza。butongdianyayuzhijiandeqiehuanhexietonggongzuoxuyaojingquedekongzhihexietiao。ruokongzhibudang,kenenghuiyinqishunjiandedianyadieluohuoguochong,zhekenengdaozhiduigaosuxinhaoxinhaoshixudepiancha,shenzhiyinfaxitongdecuowucaozuo。tongshiduodianyazhuanhuandexuqiu,congeryinruledianyuanzaoshenghedianyabodong。zhexiezaoshenghebodongkenenghuiganraogaosuxinhaodewanzhengxing,daozhixinhaoshizhen、抖動增加,從而影響數據傳輸的準確性和可靠性。
鑒(jian)於(yu)如(ru)上(shang)現(xian)實(shi)情(qing)況(kuang),對(dui)高(gao)速(su)信(xin)號(hao)電(dian)源(yuan)質(zhi)量(liang)的(de)準(zhun)確(que)分(fen)析(xi)方(fang)法(fa)就(jiu)越(yue)來(lai)越(yue)重(zhong)要(yao),如(ru)果(guo)能(neng)夠(gou)同(tong)時(shi)分(fen)析(xi)這(zhe)兩(liang)類(lei)信(xin)號(hao)的(de)完(wan)整(zheng)性(xing),則(ze)會(hui)更(geng)清(qing)楚(chu)地(di)了(le)解(jie)電(dian)路(lu)的(de)實(shi)際(ji)行(xing)為(wei)、實現最佳可能性能並優化設計真正存在的利潤空間。但別怕,泰克已經深入研究了PSIJ的本質,掌握了它的規律。通過先進的技術和創新的解決方案,我們能夠有效地分析PSIJ,為您的高速信號傳輸保駕護航。讓PSIJ不再成為高速信號穩定傳輸道路上的絆腳石!
PSIJ測試方案推薦配置
使用泰克低本底噪聲及高分辨率的示波器測試係統,搭配使用示波器抖動抑製技術的DPM(數字電源管理)功能做電源與高速總線信號同步測試分析即可快速量化出由電源引起的高速信號抖動等參數。為信號質量優化提供直接數據參考。



圖4. 泰克DPM數字電源管理應用方案
(來源:泰克科技)
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