?、?Pinout Relay & DC Relay

　　安裝在測試系統(tǒng)內(nèi)部的信號輸出/輸入控制部的Relay本身的性能對最終的波形品質(zhì)有較大的影響?，F(xiàn)在普通使用的Photo-Mos Relay的最大信號帶寬是1GHz左右，不能達(dá)到傳送5GHz這樣的高頻信號的要求。因此，我們采用的是愛德萬測試研制開發(fā)的，具有非常好帶寬的小型MEMS Relay。

　　② 同軸線

　　為了傳輸這樣的高頻信號，和普通的同軸線相比，除了需要高精度的阻抗(Zo)特性以外，還應(yīng)當(dāng)具有低損耗、Zo值不受電纜彎曲變形，溫度等外部影響的特性。為了實現(xiàn)Zo的高精度，(1)同軸線做成盡可能的保持圓心性。(2)最大限地提高同軸線各部分所用材料的尺寸精度、組裝精度，保證實際Zo與計算值在最大±0.5Ω的誤差。另外為了提高耐彎曲變形強度，采用了編組絞織屏蔽線及FEP外皮，以使得電線彎曲時的受力均勻分布，避免線材的直角彎曲，保證了即使受到外力情況下的Zo無變化。經(jīng)過φ30mm的S字扭曲試驗驗證，普通的同軸線的阻抗變化是+3.3Ω，而上述特制同軸線的變化為0.1Ω以下。另外，高頻特性也從-2.5dB@3GHz提高到了-1.8dB@3GHz。同時，F(xiàn)EP外皮在耐熱性方面也有較大的優(yōu)勢，使得這種同軸線的最高使用溫度達(dá)到了150℃。

　　③ 接線端子

　　為了保證高性能的高頻信號傳輸，除了保證同軸電纜的傳輸特性，與之相連接用的接線端子的高頻特性也是非常重要的。

　?、?印刷線路

　　當(dāng)被輸送信號達(dá)到數(shù)GHz程度時，導(dǎo)線的集膚效應(yīng)會造成較大的導(dǎo)線損失及誘電損失(tanδ)。當(dāng)信號的傳輸線路較短的時候,信號的損失幾乎體現(xiàn)不出來，但是在多管腳VLSI芯片的測試中，其信號傳輸線最少也有數(shù)十管腳到一百多管腳，Load board上的高速信號傳送長度約為15cm到25cm。由于在這種情況下前述線導(dǎo)體損失及誘電損失(tanδ)的影響已經(jīng)不能忽略，因此我們采用了低誘電率、tanδ較小的材質(zhì)來制作Load Board的印刷線路，達(dá)到抑制信號傳送損失的目的。

　　通過以上①到④對全體傳輸線路的改善，我們得到了可以達(dá)到4GHz的傳輸特性。而且在2.5GHz附近的信號衰減也僅為-4dB左右，因此可以通過本文后述補償方法以使得系統(tǒng)達(dá)到5GHz帶寬的信號傳送。

　　傳輸損失的補償

　　信號的線路衰減(insertion losses)越大。因此當(dāng)傳輸脈沖信號時，表現(xiàn)為信號上升沿的變形及整體波形的非整合性。前沿的變形是由于我們知道脈沖信號中包含了全部的奇數(shù)高次諧波成分，在通過傳輸線路時由于高次諧波成分的衰減而造成的。由于一部分的非整合性的存在，在實際應(yīng)用中會產(chǎn)生圖形向量(Pattern)造成的時序錯誤(Timing error)。因此需要通過對其進行一定的補償。圖7所示為在線路中插入與其相反傳輸特性的pre-emphasis電路時的Jitter仿真結(jié)果，圖8是實測波形。由于實測波形中含有一定的隨機Jitter(Random Jitter)成分，雖然Jitter值有一定差異，但是我們同樣可以確認(rèn)到與仿真結(jié)果一樣的Jitter改善效果。

　　芯片測試

　　利用這個5G高速選件(Option)，我們對Redwood(5Gbps)、XDR內(nèi)存、PCI-Express高速接口等進行了測試評價。

　　Redwood(5Gbps)

　　將5G選件自身的輸出通道(Dr)與輸入通道(Cp)對接起來對其進行性能評價，這個高速選件的信號輸入比較部(Cp)本身雖然為了對應(yīng)高速接口芯片測試，其結(jié)構(gòu)為差分輸入比較結(jié)構(gòu)(differential)，但是其也具有單端輸入比較(Single-End)功能。雖然在實際的高速芯片測試中并不需要這種單端輸入，但是在許多評價解析情況下存在對這種功能的要求，因此5G高速選件中加入了分別的單端輸入正負(fù)單端(Pos/Neg)比較功能。

　　XDR

　　XDR是在目前的高速接口(IF)中唯一采用IO共通使用的接口標(biāo)準(zhǔn)。測試系統(tǒng)的輸入輸出通道(Dr/Cp)與芯片之間是一種被稱為Fly-by的連接方式?？刂撇捎玫氖潜疚那懊嫠龅膶⒉罘值恼?fù)(Pos/Neg)固定電壓值輸出機能。

　　PCI-Express

　　PCI-Express的基本規(guī)格中對差分電壓的中間點電壓值有其特殊的要求。對應(yīng)其規(guī)格要求，在對PCI-Express進行測試時，2個驅(qū)動通道(Dr)并列使用作為芯片的1個輸入。

　　總結(jié)

　　針對高速差分信號的測試，愛德萬測試基于高速SoC測試系統(tǒng)T6683開發(fā)了最大對應(yīng)5Gbps的高速測試選件。