技術(shù)文章
針對HDMI2.1一致性測試,主要包含TX發(fā)射機一致性測試,RX接收機一致性測試,鏈路互聯(lián)的Cable和Connector一致性測試及eARC增強型音頻回傳的一致性測試。整體的測量方案包括以高性能示波器為基礎(chǔ)的Source發(fā)送端及eARC測試,以任意波形發(fā)生器為基礎(chǔ)接收端Sink測量,以網(wǎng)絡(luò)分析儀為基礎(chǔ)的鏈路互聯(lián)的表征。
1、示波器
(1)帶寬?:≥ ?33 GHz?
HDMI 2.1 的 ?FRL 信號速率?為每通道 ?12 Gbps?(4 通道總計 48 Gbps)。
信號基頻為 ?6 GHz?(12 Gbps ÷ 2),示波器帶寬需覆蓋至少 ?5 次諧波?(6 GHz × 5 = 30 GHz),建議選擇 ?33 GHz 以上?示波器以留有余量。
實際應(yīng)用?:主流方案選用 ?33 GHz 或 59 GHz 示波器?。
(2)?實時采樣率?:≥ ?80 GS/s(單通道)?
采樣率需滿足 ?4 倍于信號速率?(12 Gbps × 4 = 48 GS/s),實際需 ?80 GS/s 以上?以捕捉快速邊沿(如 10%~90% 上升時間 < 20 ps)。
多通道同步采樣?:需支持 ?多通道同步采集?(如 4 通道同步),確保信號時序一致性分析。
?(3)存儲深度?:≥ ?100 Mpts/通道?
長存儲支持連續(xù)捕獲高分辨率眼圖及長時間信號完整性分析(如抖動、BER 測試)。
2、任意波形發(fā)生器
(1)?高帶寬與信號速率?≥ ?16 GHz?
HDMI 2.1 FRL 模式下單通道速率可達(dá) ?12 Gbps?,AWG 需支持生成高頻基波和諧波成分(如上升時間 < 30 ps)。
?信號速率?:支持 ?6 Gbps~12 Gbps/通道?(FRL 模式)及 TMDS 模式(如 HDMI 2.0 兼容性測試)。
(2)?多通道同步輸出?
通道數(shù)?:至少 ?4 通道同步輸出?,模擬 HDMI 2.1 的 4 通道 FRL 鏈路。
?通道間偏斜(Skew)?:≤ ?5 ps?,確保多通道信號時序?qū)R。
(3)?靈活的信號調(diào)制能力?
自定義波形?:支持生成 ?眼圖閉合信號?、?預(yù)加重/去加重波形?、?抖動注入?(SJ/DJ/RJ)等。
?協(xié)議模擬?:可編程生成 HDMI 2.1 協(xié)議事件(如 FRL 速率切換、EDID 數(shù)據(jù)包、HDCP 握手)。
3、網(wǎng)絡(luò)分析儀
(1)?頻率范圍?覆蓋?:DC 至 ?30 GHz?
HDMI 2.1 的 FRL 模式信號速率達(dá) ?12 Gbps/通道?(基頻 6 GHz),需覆蓋 ?5 次諧波?(30 GHz)以分析高頻衰減和反射。
推薦配置?:選擇 ?40 GHz 以上 VNA?,預(yù)留裕量應(yīng)對更高次諧波。
(2)?動態(tài)范圍與精度?
動態(tài)范圍?:≥ ?120 dB?(確保微小損耗與反射的精準(zhǔn)測量)。
跡線噪聲?:< ?0.1 dB RMS?,避免噪聲干擾關(guān)鍵頻段(如 6 GHz~18 GHz)。
(3)?多端口支持?
端口數(shù)?:至少 ?4 端口?,支持 HDMI 差分通道的全矩陣 S 參數(shù)測量(如 S11、S21、S12、S22)。
差分模式校準(zhǔn)?:支持 ?混合模式 S 參數(shù)(Mixed-Mode S-Parameters)?,直接分析差分對的插入損耗與串?dāng)_。
4、差分探頭
(1)?帶寬??要求?:≥ ?30 GHz?
HDMI 2.1 FRL 信號基頻為 ?6 GHz?(12 Gbps 速率),需覆蓋 ?5 次諧波(30 GHz)?。
推薦配置?:選擇 ?33 GHz 或更高帶寬探頭?,以匹配示波器帶寬(如 33 GHz 示波器)。
(2)?輸入阻抗?
差分阻抗?:嚴(yán)格 ?100 Ω ±5%?,避免因阻抗失配導(dǎo)致信號反射。
共模抑制比(CMRR)?:≥ ?30 dB @ 30 GHz?,抑制共模噪聲對測量的干擾。
(3)?動態(tài)范圍與靈敏度?
?輸入電壓范圍?:支持 ?±1 V?(覆蓋 HDMI 2.1 的 ?600 mV 差分電平?)。
分辨率?:≤ ?1 mV/div?,確保低幅度信號(如噪聲、串?dāng)_)的捕捉。
(4)?負(fù)載效應(yīng)?
電容負(fù)載?:≤ ?0.1 pF?,減少探頭對被測電路的影響。
直流偏置?:支持 ?±5 V 直流偏置?,適應(yīng)不同供電場景的測試需求。