NBSG16/16VS评估板：高速信号处理的得力助手

在高速信号处理领域，一款性能出色的评估板对于工程师来说至关重要。今天，我们就来深入了解一下NBSG16/16VS评估板，它为NBSG16和NBSG16VS设备的快速评估提供了便利。

文件下载：NBSG16VSBAEVB.pdf

评估板概述

NBSG16/16VS评估板用于评估NBSG16和NBSG16VS GigaComm差分接收器/驱动器。该评估板采用两层设计以实现更高性能，适用于高速信号放大和背板接口应用。NBSG16是高速接收器/驱动器，具有降低输出摆幅能力，其RSECL输出可确保最小噪声和快速开关边沿；NBSG16VS则可通过额外的(V_{CTRL})调制引脚调节输出幅度摆幅。

可进行的测量

使用该评估板，可在单端或差分模式下进行多种测量：

1. 抖动测量：抖动是衡量信号稳定性的重要指标，对于高速信号处理尤为关键。
2. 输出偏斜：了解信号在传输过程中的时间差异。
3. 增益/回波损耗：评估信号在传输过程中的损耗情况。
4. 眼图生成：直观展示信号的质量和可靠性。
5. 频率性能：确定设备在不同频率下的工作表现。
6. 输出上升和下降时间：反映信号的响应速度。
7. (V_{IHCMR})（输入高共模范围）：确保输入信号在合适的共模范围内。

需要注意的是，单端测量只能在(V{CC}-V{EE}=3.3V)的板设置下进行。

时域测量设置

基本设备

进行时域测量需要以下基本设备：	设备描述	示例设备	数量
4输出电源	HP6624A	1
示波器	TDS8000 with 80E01采样头	1
差分信号发生器	HP 8133A, Advantest D3186	1
带SMA连接器的匹配高速电缆	Storm, Semflex	4
带夹子的电源电缆		3/4

具体设置步骤

1. 连接电源：通过表面贴装夹子为板提供(V{CC})、(V{EE})和GND三个电源级别。采用分离电源模式，(GND = V{TT}=V{CC}-2.0V)。对于NBSG16VS，由于(V_{CTRL})连接，需要额外的带表面贴装夹子的电源电缆。
2. 连接输入：
   • 差分模式（3.3V和2.5V操作）：将发生器的差分输出连接到设备的差分输入（D和D）。
   • 单端模式（仅3.3V操作）：将交流耦合单端输出发生器连接到输入。未驱动输入时设备可能振荡，为获得最佳结果，未连接的输入应通过50Ω电阻端接到(V_{TT})。
3. 设置输入信号：
   • 将信号发生器幅度设置为500mV，其幅度可在75mV至900mV之间变化以产生400mV的DUT输出。
   • 将信号发生器偏移设置为660mV（标称RSECL输出的中心），(IHCMR)允许信号发生器偏移在(V{IH})处于(V{IHCMR})范围内时变化。
   • 设置发生器输出为PRBS数据信号或50%占空比的方波时钟信号。
4. 连接输出信号：将设备的输出((Q, overline{Q}))连接到示波器，示波器采样头必须有内部50Ω接地端接。使用单输出时，未连接的输出对必须通过50Ω电阻端接到(V_{TT})，未使用的对可保持未连接。

频域测量设置

基本设备

设备描述	示例设备	数量
4输出电源	HP 6624A	1
矢量网络分析仪（VNA）	R&S ZVK (10 MHz to 40 GHz)	1
180°混合耦合器	Krytar Model #4010180	1
带50Ω电阻端接的偏置三通	Picosecond Model #5542 - 219
带SMA连接器的匹配高速电缆	Storm, Semflex	3
带夹子的电源电缆		3/4

具体设置步骤

1. 连接电源：与时域测量类似，通过表面贴装夹子为板提供(V{CC})、(V{EE})和GND三个电源级别，采用分离电源模式，(GND = V{TT}=V{CC}-2.0V)。频域测量不推荐使用2.5V电源，因为需要额外设备确保正确操作，且输入信号需适当偏移以满足设备的(V_{IHCMR})范围。
2. 测试配置设置：
   • 差分操作：
     • 小信号设置：校准VNA从1.0 GHz到12 GHz，将输入电平设置为–35 dBm在180°混合耦合器输出（DUT输入），设置显示测量S21并记录数据。
     • 大信号设置：校准VNA从1.0 GHz到12 GHz，将输入电平设置为 - 2.0 dBm（500 mV）在DUT输入，设置显示测量S21并记录数据。
   • 单端操作：
     • 小信号模式：校准VNA从1.0 GHz到12 GHz，将输入电平设置为–35 dBm在DUT输入，设置显示测量S21并记录数据。
     • 大信号模式：校准VNA从1.0 GHz到12 GHz，将输入电平设置为 + 2 dBm（500 mV）在DUT输入，设置显示测量S21并记录数据。

评估板设计考虑

虽然NBSG16/16VS指定工作在12 GHz，但该评估板设计支持高达20 GHz的工作频率。为确保评估板实现高端微波性能，考虑了以下关键因素：

1. 最佳SMA连接器发射：确保信号传输的高效性。
2. 最小插入损耗和信号色散：减少信号在传输过程中的损失和失真。
3. 精确的传输线匹配（50欧姆）：保证信号的稳定传输。
4. 旁路和噪声滤波时的分布效应：提高信号的抗干扰能力。

示例测量

文档中还给出了在频域（(V{CC}-V{EE}=3.3V)）的示例测量，包括Fmax - 幅度与频率关系、上升时间和下降时间与温度和电源电压的关系、眼图、小信号增益、大信号增益、回波损耗等。这些示例测量为工程师提供了实际参考，帮助他们更好地了解设备的性能。

订购信息

评估板及相关设备的订购信息如下：	可订购部件号	描述	封装	运输
NBSG16BA	2.5V/3.3V SiGe差分接收器/驱动器，带RSECL输出	4X4 mm FCBGA/16	100 Units/Tray
NBSG16BAR2	2.5V/3.3V SiGe差分接收器/驱动器，带RSECL输出	4X4 mm FCBGA/16	500 Units/Reel
NBSG16VSBA	2.5V/3.3V SiGe差分接收器/驱动器，带可变输出摆幅	4X4 mm FCBGA/16	100 Units/Tray
NBSG16VSBAR2	2.5V/3.3V SiGe差分接收器/驱动器，带可变输出摆幅	4X4 mm FCBGA/16	500 Units/Tray
NBSG16BAEVB	NBSG16评估板
NBSG16VSBAEVB	NBSG16VS评估板

NBSG16/16VS评估板为高速信号处理设备的评估提供了全面的解决方案。通过合理的设置和测量，工程师可以深入了解设备的性能，为实际应用提供有力支持。你在使用类似评估板时遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验。