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【信号完整性测试方法】时域测试（波形、眼图、抖动、TDR、时序）要求及

仪器设备

信号完整性测试方法简介

信号完整性设计，在电路板设计过程中备受重视。熟悉各类测试方法的特性，按照测试对象

的特征和需求，选用合适些测试方法，对于选择方案，验证效果能够大大提高效率。

目前信号完整性的测试方法较多，从大的方向有频域测试、时域测试、其它测试。（3类方

法不是任何情况下都适合使用，信号完整性的测试方法，需要用到的仪器也很多。）

时域测试

时域测试涵盖波形测试、眼图测试、抖动测试、TDR测试、时序测试。

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01波形测试

波形测试：是信号完整性测试最基础的方法，通常使用示波器进行测试。测试波形的幅度、

毛刺、边沿等。通过测试波形的特征，分析幅度、边沿时间等指标是否满足要求。

波形测试需要遵循一定要求，才能保证测试误差尽量小。

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主机和探头一起配套的带宽要满足要求。基板上测试系统的带宽应该在测试信号带宽的

3倍以上。在工程实践中，有的工程师随意找些探头就测试，不同厂家的探头匹配不同

厂家的示波器，综合情况测试系统的误差就会很大。

其次，需要注重细节。如测试点一般选择在接收器件的附近，若条件限制无法测试，像

BGA封装这类的器件，需要放在靠近Pin脚的PCB走线上或者Via上。间隔接收器件

PIn脚太远，信号发射，可能会促使测试结果和实际真实信号差异较大。探头的接地线，

也尽可能选择短的地线等。

最后，应该考虑匹配。主要关于使用同轴电缆测试的应用场景，同轴接到示波器上，负

载常规是50Ω阻抗的直流耦合，对于有的电路，需要直流偏置，直接将测试系统接入

会导致电路工作状态有影响，最终导致测试不到正常的波形。

02眼图测试

眼图测试：针对有相关规范要求的接口（USB、SATA、HDMI、光接口）等。通过具有MASK

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的示波器（含通用示波器、采样示波器、信号分析仪）。这类示波器内部具有的时钟提取功

能，能够显示眼图。然而对于没有MASK的示波器，需要使用外接时钟实现触发。

使用注意事项

使用眼图测试时，需要留意测试波形的数量，尤其是对于接口眼图判断是否符合规范时，

数量太少，波形的抖动相对较小。常规情况下，测试波形的数量在3000左右最佳。

当前的一些仪器，使用分析软件，能够对眼图的详细情况进行查看，如在MASK中渗

入了一些采样点，在原来是不知道具体渗入情况。所有的采样点是累加的，总体情况看

就像长余晖显示。

然而现在新的仪器，采用长存储的方式。将波形采集后进行后期处理显示，波形的每一

个细节都能够体现留存，可以查看波形的异常情况，如波形到底是10011还是01001，

该功能能够辅助电子工程师快速定位问题分析并解决。

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03抖动测试

抖动测试备受关注，鉴于专用的抖动测试仪器（如TIA时间间隔分析仪、SIA3000，）价格

高昂，使用频次少。

使用较多的是示波器加上软件处理（keysight的EZJIT软件）；通过软件处理，分离出不同

分量，比如RJ和DJ，以及DJ中的各个分量。对于该类测试，选择的示波器，长存储和高

速采样是必要条件，比如2M以上的存储器，20GSa/s的采样速率。

04TDR测试

TDR测试目前主要应用于PCB(印制电路板)信号线、以及器件阻抗的测试，比如单端信号

线，差分信号线，连接器线缆等。通常这类测试有要求，就是密切联系实际应用。

eg

实际该信号线的信号上升沿应该在550ps附近，那么TDR的输出脉冲信号的上升沿需要

对应设置在550ps左右，而不使用50ps左右的上升沿。否则测试结果可能和实际应用有

较大差异。