Keysight M8020A J-BERT Высокопроизводительная платформа для тестирования коэффициента битовых ошибок (BERT)

Keysight M8020A: Эталон точности до 32 Гбит/с

Keysight M8020A (Тестер коэффициента битовых ошибок J-BERT) является не просто прибором, а комплексной тестовой платформой. M8020A разработан для максимально точной и воспроизводимой характеристики приемников (RX Characterization) в системах, работающих на скоростях до 32 Гбит/с. В эпоху, когда рост пропускной способности требует глубокого понимания целостности сигнала и устойчивости к помехам, M8020A обеспечивает высочайшую степень интеграции и автоматизации, что критически важно для разработчиков, работающих с стандартами PCI Express (Peripheral Component Interconnect Express), USB (Universal Serial Bus), SATA/ SAS (Serial ATA/ Serial Attached SCSI) и Gigabit Ethernet.

M8020A — это модульное решение на базе стандарта AXIe (eXtensions for Instrumentation), которое объединяет в себе генератор тестовых последовательностей, прецизионный анализатор ошибок и, что особенно важно, интегрированные источники стрессовых факторов, позволяя проводить полное тестирование запаса устойчивости (Tolerance Test) приемников. Именно возможность генерировать и измерять джиттер делает M8020A незаменимым в сфере верификации современных цифровых коммуникаций.

Преимущества Keysight M8020A

Ключевое отличие M8020A от стандартных тестеров коэффициента битовых ошибок (BERT) — это его функциональность J-BERT, обозначающая интегрированные и калиброванные источники джиттера (Jitter Injection).

• M8020A гарантирует превосходную чистоту сигнала. Собственный случайный джиттер (RJ — Random Jitter) системы M8020A составляет менее 300 фс (фемтосекунд), что сводит к минимуму влияние самого прибора на измеряемый сигнал.
• Полный набор источников стресса: Прибор M8020A способен генерировать все типы джиттера, требуемые отраслевыми стандартами: RJ, различные формы периодического джиттера (PJ — Periodic Jitter), синусоидальный джиттер (SJ — Sinusoidal Jitter), ограниченный по объему джиттер (BUJ — Bounded Uncorrelated Jitter), а также расширение спектра тактового сигнала (SSC — Spread Spectrum Clocking). M8020A позволяет автоматически вносить эти стрессы с точной калибровкой амплитуды.
• Гибкое формирование канала: M8020A включает встроенный 8-отводной (Tap) генератор предыскажения (De-emphasis), который позволяет инженерам точно эмулировать характеристики передатчика (TX) тестируемого устройства (DUT) или вносить компенсацию потерь до 20 дБ. Кроме того, регулируемая межсимвольная интерференция (ISI — Intersymbol Interference) имитирует потери в длинных печатных платах или кабелях.
• Интерактивное обучение канала: Прибор M8020A функционирует как полноценный партнер по каналу, поддерживая сложные процедуры обучения (Link Training) и переговоров эквалайзеров (TXEQ Negotiation) для протоколов PCI Express (8 GT/s и 16 GT/s) и USB 3.0/3.1 и SAS-3, обеспечивая реалистичность тестовых сценариев.

Применение Keysight M8020A

M8020A является ключевым инструментом в научно-исследовательских и опытно-конструкторских работах (НИОКР), а также в задачах верификации соответствия стандартам.

• Тестирование соответствия стандартам (Compliance Test): M8020A обеспечивает точное и автоматизированное тестирование на соответствие требованиям спецификаций, таких как PCIe 3.0/4.0, USB 3.1, SATA/ SAS 12G/24G и 100GBASE-KR4 (стандарт IEEE 802.3).
• Характеристика приемника (RX Characterization): С помощью M8020A инженеры могут проводить углубленный анализ чувствительности и устойчивости приемника к стрессовым сигналам, измеряя так называемую кривую ванны (Bathtub Curve) и строя диаграммы глаз (Eye Diagrams) для оценки запасов по джиттеру и напряжению.
• Многоканальные приложения: Модульная архитектура M8020A позволяет легко масштабировать систему для тестирования многополосных интерфейсов с количеством каналов до 2 в одном шасси. Это критически важно для параллельных интерфейсов и объединительных панелей.
• Отладка высокоскоростных компонентов: M8020A используется для проверки ASIC (Application-Specific Integrated Circuit), контроллеров, повторителей (Repeaters), CDR (Clock Data Recovery) чипов и оптических трансиверов.

Комплектация Keysight M8020A

Платформа M8020A — это модульное решение, построенное на шасси AXIe, которое обеспечивает максимальную производительность и интеграцию.

Типовой комплект M8020A включает:

• Шасси AXIe: Необходимое шасси, например, M9505A (пятислотовое), которое служит базой для всех модулей и обеспечивает питание.
• Модули BERT: Набор модулей, включающий генератор шаблонов (Pattern Generator) M8041A и анализатор ошибок (Error Analyzer), которые определяют базовую скорость (до 16 Гбит/с).
• Фронтальный модуль расширения: Для достижения максимальной скорости в 32 Гбит/с используется специальный модуль M8062A.
• Программное обеспечение: Управление и автоматизация тестовых сценариев реализуется через программное обеспечение M8070B, которое также обеспечивает лицензионное расширение функционала (например, для интерактивного обучения канала).
• Аксессуары: В комплект M8020A также могут входить калиброванные кабели, направленные ответвители и согласующие элементы, необходимые для обеспечения целостности сигнала в тестовом тракте.

Опции Keysight M8020A

Технические характеристики Keysight M8020A

• Скорость передачи данных: До 16 Гбит/с (Генератор Шаблонов / Детектор Ошибок).
• Масштабирование скорости: Расширение до 32 Гбит/с через интерфейсный модуль M8062A (32 Гбит/с BERT Front-End).
• Инжекция джиттера (Калиброванная): Встроенная генерация RJ (Случайный Джиттер), PJ (Периодический Джиттер, включая PJ1, PJ2), SJ (Синусоидальный Джиттер), BUJ (Ограниченный по объему Джиттер), а также синусоидальных помех (синфазных/дифференциальных) и SSC (Расширение Спектра Тактового Сигнала).
• Коррекция предыскажений (De-emphasis): 8-ступенчатая коррекция (положительные/отрицательные отводы) с диапазоном до 20 дБ.
• Эмуляция потерь: Интегрированный и настраиваемый ISI (Межсимвольная Интерференция) для эмуляции потерь в канале.
• Интерактивное Обучение: Поддержка Link Training для SAS-3, USB 3.0/3.1 и PCI Express (8 ГТ/с и 16 ГТ/с). Поддержка TxEQ Training для IEEE 10GBASE-KR, 25GBASE-KR и 100GBASE-KR4.
• Анализ данных: Встроенное Восстановление и Выравнивание Данных Часов (CDR — Clock Data Recovery и Equalization).
• Системная Интеграция: Работа с программным обеспечением M8070A (серия M8000 BER) для бесшовного взаимодействия с BERT/ осциллографами и AWG (Генераторы Сигналов Произвольной Формы).