BERT 应用基础系列

BERT 应用基础系列

计算机总线和通信接口的数据速率不断增加，而传输裕量却在减少。为了应对这一趋势，发射机和接收机需要采用均衡技术来补偿有损信道。串行发射机和接收机接口之间的印刷电路板或电缆可能会影响电信号的质量。为自身应用选择适合的比特误码率测试仪（BERT）可能需要您耗费大量时间和精力，而且成本高昂。通过了解这些应用提示，您可以更快做出明智选择。

交互式链路训练

PCI Express、存储器接口和背板标准要求链路伙伴优化发射机去加重和接收机均衡组合。这就要求您的发射机按照接收机的请求更改其去加重。为了完成这些任务，BERT必须能够理解低层协议并对命令作出反应。总的来说，您的 BERT 需要像系统中的链路伙伴一样运行，帮助您以交互方式执行链路训练，并根据均衡和去加重请求做出正确反应。

仿真去加重和信道损耗补偿

这在 5 Gb/s 以上数据速率下很常见。研发和测试工程师需要表征接收机端口在实际条件和最坏情况下的性能表现。因此，您的 BERT 必须提供一个码型发生器信号，用于精确仿真发射机去加重；同时还必须拥有数量可调的去加重级数。

使用综合可调码间干扰（ISI）仿真信道损耗

随着数据速率的不断升高，数字设计中的发射机与接收机之间的信道损耗变得极为重要。这种信道损耗会导致所谓的码间干扰（ISI），由时间抖动和幅度干扰构成。信道材质、长短尺寸、数据速率和比特码型等因素都对 ISI 有影响。高速数字接收机的技术指标会留出裕量，以容忍一定程度的码间干扰（ISI）损耗。您需要 BERT 提供综合可调的 ISI，以便在表征接收机期间仿真信道损耗。BERT 还有另一个强大的功能，即能够在每个信道上提供可调节和独立的 ISI 电平。

32 和 64 Gbaud 的 NRZ 和 PAM-4 信号需要准确的接收机表征

您需要 BERT 提供综合的抖动源和去加重功能，以仿真发射机（TX）和测试装置中的信道损耗。拥有一台能仿真干扰源信道的 BERT 大有裨益。为了提供这一功能，您的BERT 需要内部时钟合成器和另一个码型发生器输出信道。综合了发射机、接收机和测试装置连接的 BERT 可以极大方便您的工作。它会让您获得更可靠的测试结果，更轻松地实施校准，减少重新调整的频次，从而让您更高效地利用整体测试时间。

图 3 中的 1 个或 2 个码型发生器信道中的每一个信道均可提供内置去加重功能、抖动源以及一个远程前端。远程前端可以缩短发生器输出端与被测器件测试板之间的距离。全采样误码分析仪可以实时检测 NRZ 和 PAM-4 信号中的误码，无需再将 PAM-4 信号分配给多个误码检测器信道。

输入容限测试

您可能需要多个 BERT 信道，其中一个用作干扰源信道来仿真串扰效应。为此您应该寻找数据速率可调且具有多种码型标准和抖动功能的 BERT。为了对信道施加更大压力，BERT 需要能够仿真发射机去加重并补偿测试装置中的损耗。此外，您还需要软件控件提供随机干扰（RI）和正弦干扰（SI）选项，以便能够在信号源和干扰源信道上施加这两种干扰。最后，BERT 应具有丰富的自动容限测试功能。

PAM-4 和 NRZ 接收机测试挑战

当设计和测试工程师表征器件特性时，25 Gb/s NRZ 和 PAM-4 器件测试中的信号完整性问题给他们带来了挑战。被测接收机应能够容忍在实际环境中可能发生的减损，只要它不超过指定的 BER 水平。例如，无论是 NRZ 器件还是 PAM-4 器件，其典型输入接收机容限测试都应包括抖动容限测试、干扰容限测试和电平灵敏度裕量测试。此外，PAM-4 接收机还需要对电平非线性度、相邻信道串扰以及垂直眼图闭合执行额外的裕量测试。图 4 显示了这种电平隔离度的失配。接收机必须能够在给定的失配率内正确检测数字信号内容。

PAM-4 信号的实时误码分析

接收机验证会仿真最差的发射机和信道状况，同时检查被测接收机是否在规定的 BER 内工作。为了正确检测 PAM-4 信号的误码，接收机必须同时分析所有电压阈值，以确保获得正确的符号误码测量结果。（见图 4。）例如，如果在中间电压阈值处检测到“1”，那么接收的码型可能有两个或三个电平。另外必须同时检查峰峰值电平，以确定接收的输入是否具有两个或三个正确电平。如果在一个单位间隔内这两个阈值都出错，则会造成误码。

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