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為了減小電磁輻射，擴(kuò)頻時(shí)鐘（SSC）技術(shù)在電子系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用。測(cè)量和描述時(shí)鐘頻率的變化是其中的關(guān)鍵點(diǎn)。力科示波器提供了擴(kuò)頻時(shí)鐘追蹤功能，用于簡(jiǎn)化對(duì)串行信號(hào)協(xié)議中的擴(kuò)頻時(shí)鐘進(jìn)行測(cè)量。這對(duì)包含SSC的系統(tǒng)中時(shí)序問(wèn)題的定位更為重要。

力科提供的擴(kuò)頻時(shí)鐘跟蹤(SSCTrack) ，可用于提取和顯示時(shí)鐘的瞬時(shí)頻率變化作為時(shí)間的函數(shù)。這是力科SDAII 軟件提供的功能，作為數(shù)學(xué)函數(shù)單獨(dú)使用。圖2是用函數(shù)SSCTrack來(lái)分析SATA LBP(lone bit compliance test pattern) 測(cè)試碼型的擴(kuò)頻時(shí)鐘的示例。波形F5是這個(gè)測(cè)試碼型的放大顯示。

SSCTrack 基于對(duì)波形頻率的均勻采樣，如圖1 所示。在每個(gè)測(cè)量位置的頻率通過(guò)由用戶(hù)的若干點(diǎn)確定的帶寬來(lái)決定。可以使用菜單上的“Decimateby"控件來(lái)設(shè)置頻率測(cè)量位置之間的間距。使用“Decimateby"設(shè)置的目的是為了減小數(shù)據(jù)處理的數(shù)據(jù)量，同時(shí)能夠降低噪聲，大的抽取參數(shù)會(huì)削弱追蹤頻率的能力，如果要避免這個(gè)問(wèn)題，需要將這個(gè)參數(shù)設(shè)置得足夠小。測(cè)試結(jié)果會(huì)經(jīng)過(guò)低通濾波器，并且在時(shí)間上與原始波形同步，這一點(diǎn)和追蹤（Track）功能相同。

圖1  SSCTrack如何測(cè)量頻率

如圖2所示，SSCTrack標(biāo)簽顯示在底部右側(cè)的SSCTrack設(shè)置的對(duì)話(huà)框中。用戶(hù)輸入串行數(shù)據(jù)的平均速率，如果這是個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)的話(huà)，可以用BitRate測(cè)試參數(shù)的一半獲得。“Bandwidth"條目設(shè)置的是測(cè)量門(mén)限的寬度。然而，對(duì)于SSCTrack使用來(lái)確定本地頻率的樣本數(shù)是有限制的，和給定采樣率的最小帶寬一致；所以當(dāng)我們需要一個(gè)較低的帶寬的時(shí)候，F(xiàn)M解調(diào)的帶寬需要比所需的帶寬更高。因此，SSCTrack函數(shù)內(nèi)置一個(gè)低通濾波器可用于帶寬限制。“LPFPassband width"和“LPFTransition width"用于設(shè)置應(yīng)用于追蹤功能的低通濾波器特性。

圖2 使用SSCTrack對(duì)SATA LBP碼型進(jìn)行擴(kuò)頻時(shí)鐘分析

“Scale"控件用于設(shè)置追蹤函數(shù)的垂直刻度。從圖2中我們可以看到SATA信號(hào)有著7.4MHz峰峰值偏差，32KHz的擴(kuò)頻時(shí)鐘。F2顯示的是信號(hào)頻率追蹤對(duì)時(shí)間的波形。FFT波形F4顯示的是信號(hào)在大約在基波頻率（比特率的一半）1.5GHz的頻譜。它在頻率域中顯示同樣的時(shí)鐘速率變化。

SSCTrack 函數(shù)并不局限于任何一個(gè)串行標(biāo)準(zhǔn)。圖3 顯示了用于一個(gè)PCIEG2測(cè)試碼型同樣的分析。圖3 顯示了同樣的分析適用于一個(gè)PCIE G2 法規(guī)遵從性測(cè)試模式。SSCTrack函數(shù)（F1）顯示的是31.7KHz（P2）的頻率，峰峰值偏差略低于25MHz（P3）的擴(kuò)頻時(shí)鐘。

圖3 SSCTrack顯示5G PCIE G2信號(hào)中的頻率偏差

因?yàn)檫@種PCIE測(cè)試碼型中交替極性的信號(hào)會(huì)使得在頻率測(cè)量過(guò)程中互相抵消，所以我們?cè)谛盘?hào)進(jìn)入SSCTrack函數(shù)之前進(jìn)行了取絕對(duì)值的操作，讓其變成單極性信號(hào)。這是力科示波器的雙函數(shù)功能。幸運(yùn)的是，絕對(duì)值操作會(huì)讓對(duì)話(huà)框中的設(shè)置“MeanFrequency"和信號(hào)的平均比特率一樣了，我們可以直接輸入圖中所示的“BitRate"測(cè)量參數(shù)（P1）。這些設(shè)置可參見(jiàn)屏幕圖中底部函數(shù)設(shè)置對(duì)話(huà)框中。

正如你所看到的，SSCTrack 函數(shù)是對(duì)擴(kuò)頻時(shí)鐘的頻率特性進(jìn)行分析的有力工具。

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