logo elektroda
logo elektroda
X
logo elektroda
REKLAMA
REKLAMA
Adblock/uBlockOrigin/AdGuard mogą powodować znikanie niektórych postów z powodu nowej reguły.

Pomiar jittera z pomocą systemu NI PXI

ghost666 27 Maj 2013 10:15 4044 0
REKLAMA
  • "Jedyną rzeczą gorszą niż zawodny projekt jest świadomość że porażki dało się uniknąć używając dodatkowych testów projektu"

    Redukcja kosztów testowania układów przy jednoczesnym zapewnieniu adekwatnego stopnia testowania w świecie gdy stopień skomplikowania tych układów jest wielkim wyzwaniem. Aby mu sprostać zautomatyzowane systemy testowe muszą być wyposażone w oprogramowanie pozwalające na analizę nie tylko integralności sygnałów i jitteru ale także w narzędzie mogące detekować bardzo efemeryczne zjawiska, których poznanie daje możliwość analizy przyczyn ich powstawania.

    Konsekwencje Jitteru

    Charakteryzacja zależności czasowych jest typową procedurą przeprowadzoną w laboratoriach projektowych a w konsekwencji uznana za "gwarantowaną projektem" więc testowanie jitteru w gotowym produkcie jest często eliminowane na finalnym etapie testowania gotowych projektów aby procedura testowania była szybsza i tańsza. Zrozumienie jitteru - mechanizmów jego powstawania, sposobów jego charakteryzacji i narzędzi do jego badania pozwala na ułatwienie uzasadnienia implementacji tych testów na etapie testowania produktów co w konsekwencji minimalizuje nakład i zwiększa odsetek sprawnych urządzeń.

    Jitter jest niepożądanym, lecz zawsze obecnym, efektem w systemach elektronicznych wykorzystujących napięcie jako nośnik informacji. Specyfikacja Metodologie Badania Jitteru i Jakości Sygnału (Methodologies for Jitter and Signal Quality (MJSQ)) to dokument specyfikujący jitter jako dewiację idealnego timingu konkretnego wydarzenia. Wydarzeniem referencyjnym w systemie różnicowym jest przejście sygnału elektrycznego przez zero. Jitter składa się z wartości deterministycznej i losowej (o rozkładzie normalnym, tj. Gaussowskim).

    Podział jitteru, pokazany na poniższym obrazku, pokazuje jak kompleksowa może być analiza tego parametru - daleko wykraczająca poza wartość sumarycznego jitteru (TJ). Jednakże z użyciem odpowiednich narzędzie da się to znacznie uprościć.

    Pomiar jittera z pomocą systemu NI PXI


    Poznanie przyczyn powstawania jitteru i analiza błędów które powoduje wymaga głębszej analizy jego elementów składowych. Z uwagi na złożony - deterministyczny i losowy - charakter jitteru, ciężko jest przewidywać jak i kiedy pojawią się błędy spowodowane jitterem. Jakkolwiek istnieje szereg rozwiązań pomagających analizować jitter niewiele z nich pozwala na odpowiednio dokładną analizę przy jednoczesnej minimalizacji czasu i kosztów testowania.

    Techniki Testowania

    Oprogramowanie LabVIEW wyposażone jest w stosowny zestaw narzędzi - Jitter Analysis Toolkit - pozwalający na graficzną wizualizację jitteru i jego parametrów w tym na kolorowych wykresach z persystencją oraz na tzw. wykresach wanienkowych (ang. bathtub plot) znanych z analizy niezawodności urządzeń. Dodatkowo zastosować można tutaj graficzną analizę trendów i histogramy wbudowane w LabVIEW.

    Dzięki zastosowaniu tych graficznych narzędzi bardzo łatwo jest analizować interferencje między-znakowe (inter-symbol intereference (ISI)), zakłócenia wypełnienia (duty-cycle distortion (DCD)) i inne zjawiska które mogą prowadzić do błędów w działaniu systemu. Możliwa jest także analiza strumieni danych szeregowych pod kątem jitteru zależnego od danych (data-dependant jitter (DDJ)). Na poniższym wykresie widać ISI oraz DCD gołym okiem, na zboczu narastającym. Efekt ten powodowany jest np. odbiciami na łączu.

    Pomiar jittera z pomocą systemu NI PXI


    Wykresy wanienkowe to kolejne przydatne narzędzie wizualizacji losowego i deterministycznego jitteru w systemie. Jitter deterministyczny (DJ) jest spowodowany niegaussowskim rozkładem zdarzeń, może zostać rozłożony na komponenty zależne od danych i periodyczne a także na te wynikające z przesłuchu pomiędzy kanałami oraz szum zasilania. DJ nie wzrasta razem z ilością pomiarów, co widać na żółtej części wykresu. Losowy jitter (RJ) natomiast rośnie wraz z ilością próbek zmierzonych w układzie. Widać go jako zbiegające się niebieskie linie.

    Pomiar jittera z pomocą systemu NI PXI


    Wykorzystaj Platformę Optymalizowaną do Automatycznego Testowania: PXI

    Platforma PXI do której firma National Instruments zapewnia szybkie narzędzia pomiarowe, takie jak digitizery i oscyloskopy wykorzystuje łącza PCI i PCI Express. Jest ona idealnie dostosowana do zautomatyzowanych pomiarów jitteru zastępując tradycyjne metody pomiarowe.

    National Instruments oferuje szeroką gamę generatorów i digitizerów nadających się do aplikacji opisywanych powyżej. NI produkuje ponad 600 układów PXI a wśród nich układy pracujące z częstotliwością od DC do 26,5 GHz. Szeroki wachlarz kart pomiarowych, generatorów RF, mocy oraz przełączników pozwala na takie dobranie modułów które stworzą skalowalny system pozwalający na pomiar nawet dziesiątków tysięcy kanałów.

    Na przykład karta NI PXIe-5162 to digitizer, oscyloskop cyfrowy idealny do zastosowań w platformie PXI. Jest on niezwykle elastyczny, posiada cztery kanały wejściowe zdolne do pomiaru 5 miliardów próbek na sekundę (5 GS/s) z pasmem analogowym 1,5 GHz przy impedancji wejściowej 50 Ω. Jeśli potrzebna jest nam wysoka impedancja wejściowa - 1 MΩ - pasmo wynosi 300 MHz. Karta jest wyposażona w własną pamięć do przechowywania zmierzonych próbek oraz w interfejs PCI Express x4.

    Pomiar jittera z pomocą systemu NI PXI
    System NI PXI wyposażony w karty PXIe-5162

    Źródła:
    http://zone.ni.com/devzone/cda/pub/p/id/1761?metc=mt4xb5&espuid=CNATL000004673378

    Fajne? Ranking DIY
    O autorze
    ghost666
    Tłumacz Redaktor
    Offline 
    Fizyk z wykształcenia. Po zrobieniu doktoratu i dwóch latach pracy na uczelni, przeszedł do sektora prywatnego, gdzie zajmuje się projektowaniem urządzeń elektronicznych i programowaniem. Od 2003 roku na forum Elektroda.pl, od 2008 roku członek zespołu redakcyjnego.
    https://twitter.com/Moonstreet_Labs
    ghost666 napisał 11960 postów o ocenie 10197, pomógł 157 razy. Mieszka w mieście Warszawa. Jest z nami od 2003 roku.
  • REKLAMA
REKLAMA