MAX4889B评估套件：PCIe Gen II 5.0Gbps无源开关评估利器

在电子设计领域，对于PCIe Gen II 5.0Gbps无源开关的评估至关重要。今天我们就来详细了解一下MAXIM的MAX4889B评估套件（EV kit），它为评估MAX4889B开关提供了经过验证的设计方案。

文件下载：MAX4889BEVKIT+.pdf

一、套件概述

1. 主要功能

MAX4889B评估套件主要用于评估MAX4889B PCI Express® (PCIe) Gen II 5.0Gbps无源开关。该开关是一款四双刀双掷（4 x DPDT）开关，非常适合在两个目的地之间切换PCIe数据的四个半通道。评估套件可用于关键测试，如眼图测试和S参数测量（包括插入损耗、回波损耗和隔离度等）。

2. 特点

• 眼图测试电路：配备SMA输入/输出接口，方便进行眼图测试。
• 校准跟踪：提供有负载和无负载两种校准跟踪，有助于准确评估开关性能。
• 环保设计：无铅且符合RoHS标准。
• 成熟的PCB布局：经过验证的PCB布局，确保性能稳定。
• 完全组装和测试：套件已完全组装并经过测试，节省开发时间。

3. 适用型号

该评估套件不仅可以评估MAX4889B，还能用于评估MAX4889C。如果需要兼容引脚的MAX4889CETO+免费样品，可联系厂家。

二、订购信息

评估套件的型号为MAX4889BEVKIT+，其中“+”表示无铅且符合RoHS标准。

三、组件清单

DESIGNATION	QTY	DESCRIPTION
C1, C2, C6, C8, C10, C12, C14, C16	8	0.1µF ±10%, 16V X7R陶瓷电容器（0402）Murata GRM155R71C104K
C3, C4, C5, C7, C9, C11, C13, C15	8	1000pF ±10%, 16V X5R陶瓷电容器（0402）Murata GRM155R61C102K
C17	1	10µF ±10%, 16V X5R陶瓷电容器（0805）Murata GRM21BR61C106K
JU1	1	3 - 引脚头
P1–P12	12	边缘安装插座，SMA连接器
R1, R2	2	49.9 Ω ±1%电阻器（0402）
U1	1	5.0Gbps PCIe无源开关（42 TQFN - EP*）Maxim MAX4889BETO+
—	1	分流器
—	1	PCB：MAX4889B评估套件+

组件供应商方面，Murata Electronics North America, Inc.提供了部分电容等组件，联系电话为770 - 436 - 1300，网站为www.murata - northamerica.com。在联系该供应商时，记得说明使用的是MAX4889B。

四、快速启动

1. 所需设备

• MAX4889B评估套件
• 3.3V/100mA直流电源
• 频率至少为2.5GHz的脉冲数据发生器（如Agilent 81142A）
• 频率至少为2.5GHz的数字串行分析仪采样示波器（如Tektronix DSA8200）
• 六根等长的SMA电缆

2. 操作步骤

1. 将3.3V/100mA电源连接到评估套件的VCC和GND焊盘。
2. 确保JU1处于2 - 3位置。
3. 设置脉冲数据发生器：比特率为5Gbps（2.5GHz），VHI和VLO分别为+250mV和 - 250mV，采用非归零（NRZ）模式，并选择所需的伪随机二进制（比特）序列（PRBS），如(2^{15}-1)或(2^{7}-1)模式。
4. 使用一对SMA电缆将脉冲数据发生器的差分输出信号连接到评估套件的AOUTA+和AOUTA - （P5和P6）。
5. 使用单根SMA电缆将数字串行分析仪的触发输入连接到脉冲数据发生器的触发输出。
6. 使用单根SMA电缆将数字串行分析仪的模式同步模块的时钟输入连接到脉冲数据发生器的时钟输出。
7. 使用另一对SMA电缆将数字串行分析仪的两个采样通道连接到评估套件的AIN+和AIN - （P1和P2）。
8. 将数字串行分析仪设置为无限余辉，并选择信号的数学函数((AIN+) - (AIN - ))。
9. 在数字串行分析仪上调整垂直刻度为100mV/div，水平刻度为200ps/div。
10. 打开直流电源。
11. 启用脉冲数据发生器上的数据和时钟输出，并在数字串行分析仪上观察波形。
12. 保存数字串行分析仪上的波形。
13. 禁用脉冲发生器的数据和时钟输出。
14. 关闭直流电源。
15. 移除连接到评估套件AOUTA+和AOUTA - （P5和P6）的一对SMA电缆，并将其连接到评估套件的RAOUT+和RAOUT（P9和P10）。
16. 移除连接到评估套件AIN+和AIN - （P1和P2）的一对SMA电缆，并将其连接到评估套件的R_AIN+和R_AIN - （P7和P8）。
17. 启用脉冲数据发生器上的数据和时钟输出，并在数字串行分析仪上观察波形。
18. 将该波形与包含MAX4889B的波形进行比较，观察两个系统的抖动/眼高差异，该差异即为MAX4889B带来的额外抖动/眼高。

五、硬件详细描述

1. 开关特性

MAX4889B是一款四双刀双掷（4 x DPDT）开关，适用于在两个目的地之间切换PCIe数据的四个半通道。评估套件采用了经过验证的设计，用于评估该开关的性能。

2. 信号处理

为简化设计，评估套件仅使用了设备的一个通道，只使用了AIN_、AOUTA_和AOUTB_信号。从MAX4889B引出的所有信号迹线均为100Ω差分控制阻抗迹线。当迹线分开后，变为50Ω单端控制阻抗，相当于100Ω差分阻抗。MAX4889B的工作电源电压范围为3.0V至3.6V。

3. 校准跟踪

• 无负载校准：评估套件板底部的校准迹线可作为参考，用于区分开关性能与迹线和SMA连接器的影响。无负载的校准迹线长度等于上述电路减去MAX4889B的长度，从R_AIN_和R_AOUT_开始的迹线为50Ω单端控制阻抗，当迹线并行匹配时，为100Ω差分控制阻抗。
• 有负载校准：第二个校准迹线带有50Ω负载，其长度为无负载校准迹线的一半。

4. 跳线选择

通过JU1跳线选择不同的信号路径。默认设置为JU1处于2 - 3位置，选择AIN_和AOUTA_之间的信号路径；将JU1移动到1 - 2位置可测试AIN_和AOUTB_之间的信号质量。

六、总结

MAX4889B评估套件为电子工程师提供了一个便捷、高效的平台，用于评估MAX4889B和MAX4889C PCIe Gen II 5.0Gbps无源开关的性能。通过详细的操作步骤和校准跟踪设计，能够准确测量开关的各项参数，为实际应用提供有力的参考。大家在使用过程中，是否遇到过类似评估套件使用的问题呢？欢迎交流分享。