{"id":13005,"date":"2024-12-12T19:57:06","date_gmt":"2024-12-12T19:57:06","guid":{"rendered":"https:\/\/introspect.ca\/blog\/jitter-transfer-functions-in-minutes\/"},"modified":"2026-06-27T14:52:50","modified_gmt":"2026-06-27T14:52:50","slug":"jitter-transfer-functions-in-minutes","status":"publish","type":"blogposts","link":"https:\/\/introspect.ca\/fr\/blog\/jitter-transfer-functions-in-minutes\/","title":{"rendered":"Fonctions de transfert de gigue en minutes"},"content":{"rendered":"

Alors que les d\u00e9bits de donn\u00e9es ne cessent d\u2019augmenter et que les architectures syst\u00e8me gagnent en complexit\u00e9 dans l\u2019ensemble des technologies modernes, il est essentiel que les ing\u00e9nieurs comprennent mieux les fonctions de transfert de gigue afin de pouvoir concevoir, optimiser et d\u00e9panner des syst\u00e8mes r\u00e9pondant \u00e0 des exigences de performance strictes. Dans cet article, d\u00e9couvrez comment nous utilisons le testeur SerDes personnalis\u00e9 SV1C<\/a> d\u2019Introspect pour d\u00e9velopper et ex\u00e9cuter rapidement des mesures de la fonction de transfert de gigue d\u2019une boucle \u00e0 verrouillage de phase (PLL). Nous tirons parti de la nature int\u00e9gr\u00e9e de l\u2019outil et de ses fonctionnalit\u00e9s d\u2019automatisation pour d\u00e9velopper des tests, ex\u00e9cuter des scripts et g\u00e9n\u00e9rer des rapports automatiques en quelques minutes. <\/p>\n

Nous d\u00e9finirons tout d’abord le transfert de gigue et son importance dans le cadre des normes de transmission \u00e0 haut d\u00e9bit. Ensuite, nous d\u00e9crirons le concept de mesure utilis\u00e9 dans cet article et mettrons au point une proc\u00e9dure de test Pinetree<\/a> tr\u00e8s simple permettant la collecte automatique des fonctions de transfert de gigue des PLL et des param\u00e8tres de bande passante de boucle. Enfin, nous aborderons des sujets avanc\u00e9s li\u00e9s aux tests min-max des VCO, aux tests dans le domaine temporel et \u00e0 la lin\u00e9arit\u00e9. <\/p>\n

Pourquoi mesurer la fonction de transfert de la gigue ?<\/h2>\n

Comme le montre l’exemple PCI Express ci-dessous (figure 1), plusieurs circuits \u00e0 boucle \u00e0 verrouillage de phase (PLL) sont pr\u00e9sents tant dans l’\u00e9metteur que dans le r\u00e9cepteur. Ces circuits sont essentiels pour garantir un fonctionnement sans erreur \u00e0 des d\u00e9bits de donn\u00e9es tr\u00e8s \u00e9lev\u00e9s (par exemple 32 Gbps) tout en utilisant des topologies d\u2019horloge relativement peu co\u00fbteuses. Consid\u00e9r\u00e9es dans le \u00ab domaine de phase \u00bb, ces boucles \u00e0 verrouillage de phase se comportent essentiellement comme des filtres s\u00e9lectifs en fr\u00e9quence (H1, H2 et H3 sur la figure), laissant passer certaines bandes de \u00ab phase \u00bb et rejetant d\u2019autres bandes de fr\u00e9quence. <\/p>\n

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Figure 1 :<\/strong> Exemple de liaison s\u00e9rie illustrant l’importance des fonctions de transfert de gigue.<\/figcaption><\/figure>\n

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\u00c0 proprement parler, les PLL sont des syst\u00e8mes de filtrage non lin\u00e9aires ; toutefois, il est possible de mod\u00e9liser leur comportement sous forme de fonctions de transfert lin\u00e9aires, comme le montre la figure 1. La th\u00e9orie qui sous-tend ces fonctions de transfert est quelque peu complexe, et le point essentiel de cet article est que des param\u00e8tres tels que \u03c9n et \u03b6 sont essentiels au fonctionnement des liaisons SerDes num\u00e9riques \u00e0 des d\u00e9bits de plusieurs Gbps. Par exemple, un pic trop important (influenc\u00e9 par \u03b6) ou un d\u00e9calage important de \u03c9n entre les \u00e9metteurs et les r\u00e9cepteurs peut avoir un effet catastrophique sur les performances du taux d’erreur binaire (BER) de la liaison. <\/p>\n

Principe de mesure : entr\u00e9e sinuso\u00efdale, sortie sinuso\u00efdale<\/h2>\n

Pour effectuer la mesure du transfert de gigue, nous avons utilis\u00e9 le testeur SerDes personnalis\u00e9 SV1C. Le SV1C est id\u00e9al \u00e0 cet effet, car il int\u00e8gre des sources d\u2019injection de gigue calibr\u00e9es de haute pr\u00e9cision, ainsi que des canaux de mesure de gigue en parall\u00e8le et des moteurs de post-traitement. L\u2019int\u00e9gration de toutes ces fonctions dans un instrument tenant dans la paume de la main offre une grande flexibilit\u00e9 pour analyser plusieurs fonctions de transfert dans des liaisons complexes telles que celles illustr\u00e9es \u00e0 la figure 1. <\/p>\n

Plus pr\u00e9cis\u00e9ment, et en se r\u00e9f\u00e9rant \u00e0 la figure 3, le SV1C est utilis\u00e9 pour ex\u00e9cuter automatiquement la s\u00e9quence d\u2019\u00e9tapes suivante, illustr\u00e9e sur la figure. Tout d\u2019abord, des formes d\u2019onde de gigue sinuso\u00efdales \u00e9talonn\u00e9es sont g\u00e9n\u00e9r\u00e9es afin de servir de stimulus au PLL ou au CDR soumis \u00e0 l\u2019essai. Ensuite, la r\u00e9ponse du PLL \u00e0 l\u2019entr\u00e9e sinuso\u00efdale est mesur\u00e9e. Cette r\u00e9ponse est elle-m\u00eame g\u00e9n\u00e9ralement de nature sinuso\u00efdale, bien que son amplitude et sa phase d\u00e9pendent de la s\u00e9lectivit\u00e9 en fr\u00e9quence de la PLL test\u00e9e. Enfin, Pinetree analyse automatiquement les ondes sinuso\u00efdales de sortie et d\u2019entr\u00e9e conjointement dans le domaine fr\u00e9quentiel, effectue un balayage automatis\u00e9 sur la plage de fr\u00e9quences cible et construit le r\u00e9sultat souhait\u00e9. <\/p>\n

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Figure 2 :<\/strong> Testeur SerDes personnalis\u00e9 SV1C utilis\u00e9 pour la mesure du transfert de gigue.<\/figcaption><\/figure>\n

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Figure 3 :<\/strong> Fonctions de transfert de la gigue bas\u00e9es sur une modulation de phase sinuso\u00efdale et sur des mesures.<\/figcaption><\/figure>\n

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Le principe illustr\u00e9 \u00e0 la figure 3 est extr\u00eamement simple ; il est rendu possible gr\u00e2ce aux outils d’automatisation de Pinetree et \u00e0 la disponibilit\u00e9 de sources de gigue polyvalentes et \u00e9talonn\u00e9es dans le SV1C. Plus pr\u00e9cis\u00e9ment, la gigue g\u00e9n\u00e9r\u00e9e par le SV1C est d\u00e9j\u00e0 auto-\u00e9talonn\u00e9e. <\/p>\n

Ainsi, lorsqu\u2019il est utilis\u00e9 pour mesurer la r\u00e9ponse d\u2019une boucle PLL, l\u2019outil conna\u00eet d\u00e9j\u00e0 la forme d\u2019onde de la gigue d\u2019entr\u00e9e de la PLL, ce qui permet un gain de temps consid\u00e9rable : auparavant, il fallait d’abord mesurer la source d’injection de gigue \u00e0 l’aide, par exemple, d’un oscilloscope, avant d’appliquer cette gigue \u00e0 la PLL et de mesurer sa sortie \u00e0 l’aide du m\u00eame oscilloscope.<\/p>\n

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Figure 4 :<\/strong> Proc\u00e9dure de test Pinetree pour le test rapide de transfert de gigue PLL.<\/figcaption><\/figure>\n

R\u00e9sultats exp\u00e9rimentaux<\/h2>\n

Les r\u00e9sultats de l’ex\u00e9cution de la proc\u00e9dure de test illustr\u00e9e \u00e0 la figure 4 sont d\u00e9crits dans cette section. La figure 5 pr\u00e9sente la fonction de transfert compl\u00e8te d’une seule boucle PLL qui a \u00e9t\u00e9 mesur\u00e9e. Ce graphique a \u00e9t\u00e9 g\u00e9n\u00e9r\u00e9 automatiquement apr\u00e8s l’ex\u00e9cution de la proc\u00e9dure de test. Comme on peut le constater, on observe une fonction passe-bas avec une fr\u00e9quence \u00e0 3 dB d’environ 9 MHz. On constate \u00e9galement la pr\u00e9sence d\u2019un pic d\u2019environ 1 dB autour de la fr\u00e9quence de 2 MHz. <\/p>\n

Il est important de noter que chaque cercle plein du graphique de la figure 5 correspond \u00e0 une ex\u00e9cution explicite de la s\u00e9quence d’entr\u00e9e\/sortie sinuso\u00efdale d\u00e9crite \u00e0 la figure 3. Pour illustrer cela, nous pr\u00e9sentons \u00e0 la figure 6 des trac\u00e9s en \u00ab baignoire \u00bb pour les signaux d’entr\u00e9e et de sortie de la PLL \u00e0 une it\u00e9ration de la boucle. Le signal d\u2019entr\u00e9e pr\u00e9sente un lobe de gigue tr\u00e8s large, caract\u00e9ristique d\u2019une gigue sinuso\u00efdale ; en revanche, la sortie de la PLL pr\u00e9sente un lobe beaucoup plus \u00e9troit, car la gigue est largement att\u00e9nu\u00e9e par la PLL \u00e0 cette fr\u00e9quence particuli\u00e8re. La proc\u00e9dure de test consistait simplement \u00e0 analyser des r\u00e9sultats tels que ceux-ci pour tous les points du graphique de la figure 5. <\/p>\n

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Figure 5 :<\/strong> Fonction de transfert de la PLL g\u00e9n\u00e9r\u00e9e automatiquement \u00e0 l’issue de l’ex\u00e9cution de la proc\u00e9dure de test.<\/figcaption><\/figure>\n

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Figure 6 :<\/strong> Graphiques en \u00ab baignoire \u00bb repr\u00e9sentant la modulation de phase en entr\u00e9e et en sortie : le bleu fonc\u00e9 correspond \u00e0 la modulation en entr\u00e9e, le bleu clair \u00e0 la modulation en sortie apr\u00e8s att\u00e9nuation.<\/figcaption><\/figure>\n

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Th\u00e8mes avanc\u00e9s<\/h2>\n

Une fois le processus de collecte des fonctions de transfert de base d\u00e9crit, nous pouvons d\u00e9sormais passer \u00e0 des \u00e9tapes de caract\u00e9risation bien plus pouss\u00e9es avec le SV1C sur d’autres appareils soumis aux tests.<\/p>\n

La figure 7 pr\u00e9sente les r\u00e9sultats des tests effectu\u00e9s sur un autre dispositif sur toute sa plage de fr\u00e9quences VCO. La figure montre deux fonctions de transfert, l\u2019une \u00e0 la fr\u00e9quence VCO minimale et l\u2019autre \u00e0 la fr\u00e9quence VCO maximale. La bande passante et le pic de r\u00e9ponse sont tous deux l\u00e9g\u00e8rement modifi\u00e9s, comme c\u2019est g\u00e9n\u00e9ralement le cas avec les PLL \u00e0 oscillateur en anneau. Cette figure a \u00e9t\u00e9 obtenue en cr\u00e9ant une boucle externe \u00e0 la proc\u00e9dure de test de la figure 4, dans laquelle le composant `globalClockConfig.setup()` a \u00e9t\u00e9 ex\u00e9cut\u00e9 de mani\u00e8re it\u00e9rative afin de g\u00e9n\u00e9rer des signaux de stimulation \u00e0 diff\u00e9rentes valeurs de fr\u00e9quence. <\/p>\n

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Figure 7 :<\/strong> Caract\u00e9risation automatique de la PLL sur l’ensemble de sa plage de fonctionnement.<\/figcaption><\/figure>\n

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La figure 8 illustre la r\u00e9ponse en fr\u00e9quence d’un CDR. La fonction de transfert est d\u00e9sormais une fonction passe-haut, comme le montrent la forte att\u00e9nuation aux basses fr\u00e9quences et la faible att\u00e9nuation aux hautes fr\u00e9quences. Enfin, la figure 9 pr\u00e9sente une mesure parall\u00e8le dans laquelle trois courbes sont enregistr\u00e9es simultan\u00e9ment. <\/p>\n

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Figure 8 :<\/strong> R\u00e9ponse dans le domaine temporel et analyse de la lin\u00e9arit\u00e9 des composantes critiques de la gigue.<\/figcaption><\/figure>\n

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Figure 9 :<\/strong> Mesure du transfert de gigue parall\u00e8le.<\/figcaption><\/figure>\n

Conclusion<\/h2>\n

Dans cet article, nous avons utilis\u00e9 le SV1C pour r\u00e9aliser des tests de transfert de gigue rapides et tr\u00e8s flexibles sur des circuits PLL et CDR. Vous pouvez \u00e9galement utiliser le testeur SerDes personnalis\u00e9 SV2C<\/a> pour ce test pr\u00e9cis. Nous avons d\u00e9crit l’importance des tests de transfert de gigue, le concept de mesure mis en \u0153uvre et des proc\u00e9dures de test simples pour la collecte de donn\u00e9es. Nous avons \u00e9galement abord\u00e9 des th\u00e8mes d’analyse avanc\u00e9s, notamment la mesure dans le domaine temporel et la mesure parall\u00e8le. <\/p>\n

Nous sommes toujours ravis de discuter de tout ce qui touche aux fonctions de transfert de jitter. Pour poursuivre la conversation, envoyez-nous un e-mail \u00e0 l’adresse info@introspect.ca<\/a>. <\/p>\n

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Dans cet article, d\u00e9couvrez comment nous utilisons le testeur SerDes personnalis\u00e9 SV1C d’Introspect pour d\u00e9velopper et r\u00e9aliser rapidement des mesures de la fonction de transfert de gigue d’une boucle \u00e0 verrouillage de phase (PLL).<\/p>\n","protected":false},"author":19,"featured_media":10086,"menu_order":0,"template":"","meta":{"_acf_changed":false,"inline_featured_image":false,"_uf_show_specific_survey":0,"_uf_disable_surveys":false,"footnotes":""},"class_list":["post-13005","blogposts","type-blogposts","status-publish","has-post-thumbnail","hentry","blog_topics-perspectives-techniques","blog_tags-cdr","blog_tags-clock-recovery","blog_tags-jitter-injection","blog_tags-jitter-tolerance","blog_tags-jitter-transfer","blog_tags-pll","blog_tags-waveforms"],"acf":[],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/introspect.ca\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/blogposts\/13005","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/introspect.ca\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/blogposts"}],"about":[{"href":"https:\/\/introspect.ca\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/types\/blogposts"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/introspect.ca\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/users\/19"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/introspect.ca\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/blogposts\/13005\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":13006,"href":"https:\/\/introspect.ca\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/blogposts\/13005\/revisions\/13006"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/introspect.ca\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media\/10086"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/introspect.ca\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=13005"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}