技术文章|高速DAC JESD204接口接收机物理层压力测试（下）

上一篇文章提到，数据转换器（ADC/DAC）的分辨率和采样率呈指数级增长。数据转换器（ADC/DAC）的分辨率和采样率呈指数级增长。为应对这一瓶颈，JEDEC固态技术协会推出的JESD204标准旨，为大家详细介绍了高速串行JESD204B/C/D标准、高速DAC接收机（RX）面临的物理层测试挑战等内容，并结合SL3000系列误码仪的技术指标、功能指标等给出针对JESD204C 物理层一致性测试的实际测试方案。

 

接收机抖动容限（Jitter Tolerance, JTOL）测试

接收机均衡能力与眼图灵敏度测试

 

本文将基于前文所述测试方法，实现对高速DAC接收机的全面验证，关键在于测试系统是否具备连续速率输出、精确抖动注入以及真实信道环境模拟能力。

 

针对JESD204C/D DAC测试中的关键需求，中星联华科技SL3000系列误码分析仪，围绕上述测试方法的工程实现，提供了完整的测试能力与实现路径。

 

SL3000系列误码仪

 

中星联华SL3000系列误码仪的特点

 

针对JESD204C/D DAC测试的痛点，中星联华科技推出的SL3000BX系列误码分析仪（BERT）凭借其独特的硬件架构，提供了超越传统通用仪器的测试能力。

 

 

0.5G至33G连续速率可调：覆盖全协议栈

JESD204C标准向下兼容，且不同应用场景下的速率配置极多（例如通过通过降速来换取更远的传输距离）。

传统痛点： 许多误码仪仅支持特定的标准频点（如10G, 25G），在测试非标速率或进行“超频”余量摸底时无能为力。

SL3000优势：无断点连续可调，支持未来更高的JESD-204D标准。这意味着研发人员可以从几百Mbps一路扫描至32 Gbps，绘制出DAC接收机在不同频率下的灵敏度曲线（Bathtub Curve），精准定位CDR环路带宽的拐点。这对于验证DAC内部PLL的锁定范围（Lock Range）至关重要。

 

 

高级抖动注入能力：模拟真实恶劣环境

这是物理层压力测试的核心。SL3000不仅能产生理想信号，更能充当“信号破坏者”。

低频周期性抖动（SJ）： 模拟开关电源（DC-DC）噪声干扰。SL3000支持注入从10KHZ到10MHz频率的SJ，直接考验DAC CDR的抖动容限（Jitter Tolerance）。

高频周期性抖动（PJ）： 模拟系统时钟串扰等高频确定性干扰。SL3000支持注入大于10MHz的PJ，直接考验DAC CDR的抖动容限（Jitter Tolerance）。 

中星联华误码仪PPG输出10MHz 抖动

 

 

发射端上升/下降时间滤波器（Rise/Fall Time Filters）：JCOM算法会针对不同的Tx模型优化信号的转换时间。SL3000 具备硬件级的上升时间可调功能（Tunable Transition Time）。用户可以在15ps至35ps范围内连续调节输出信号的边沿速率。这一特性使得研发人员能够物理复现JCOM仿真中设定的不同压摆率（Slew Rate）场景，验证DAC接收端在不同边沿速度下的建立/保持时间裕量，而无需更换硬件滤波器。

·发射端前馈均衡（Tx  FFE）：对于Class C-M和C-R链路，标准要求Tx具备特定的预加重能力以补偿信道损耗。SL3000  PPG支持2个Pre-cursor + 1个Post-cursor的高精度均衡，且抽头系数支持0.1dB步进微调。

符号间干扰（ISI）：通过可变插损的高速ISI 通道板来实现，支持模拟从5dB到30dB的各种不同的插损环境。

高速ISI插损板外观

ISI 插损板支持各种不同插入损耗曲线

模拟串扰： 通过高速信号完整性损伤板来实现，支持模拟各种真实世界的串扰，skew等问题。

高速信号完整性损伤板注入串扰噪声测试环境

无串扰耦合噪声眼图

VS

串扰耦合噪声后眼图

自定义码型（User Defined Pattern）：  SL3000系列误码仪支持超过8Mb长度的自定义序列。

 

 

SL3000进行高性能DAC芯片

测试和调试实例

 

在实际支持客户测试的过程中，公司发现客户研发的一款高性能DAC，采用JESD204C接口，单通道速率很大支持12.5Gbps 到32 Gbps。但在初期流片验证中，在特定PCB板上偶尔出现链路失锁，且模拟输出的底噪异常抬高。针对上述情况我们协助客户迅速定位问题并提出下述解决方案。

 

问题定位

使用常规BERT测试，眼图和误码率看似正常。使用中星联华SL3000系列介入后，通过其高级PJ注入功能，工程师在7.8 MHz频点注入0.6 UI的抖动时，瞬间复现了链路失锁故障。

 

根因分析

经排查，该PCB板上的供电模块（VRM）在重载下存在约7.8 MHz的开关纹波耦合到了DAC的SerDes电源域。而该DAC的CDR环路带宽设计恰好在40-60 MHz附近存在增益峰值（Peaking），导致对该频率的抖动不仅没有抑制，反而进行了放大，最终导致采样时序违规。

解决方案与验证

优化CDR的环路滤波器参数，压低带内峰值。

优化电源去耦电容。

回归测试： 再次使用SL3000注入100K-10MHz 抖动，幅度提升至0.8UI，DAC依然稳定锁定，指标满足要求。

SL3000系列误码仪的宽频段抖动注入能力，帮助客户发现了常规手段无法检测的“设计死角”，避免了潜在的批量召回风险，显著提升了芯片的量产可靠性。

随着JESD204C/D标准的普及，高速DAC的物理层测试已不再是简单的数字逻辑验证，而是涉及信号完整性、电源完整性及模拟性能的跨域系统工程。

 

中星联华科技SL3000系列误码仪，凭借其连续速率覆盖，深度抖动注入等差异化优势，完美契合高端DAC芯片设计与系统集成的测试需求。它不仅是一台误码测试仪器，更是探测芯片物理极限、优化系统设计的强力工具。