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PSIJ，那是一場(chǎng)無(wú)聲的風(fēng)暴 作者：泰克科技 在高速信號傳輸的世界里，每一個(gè)細微的“波動(dòng)”都可能引發(fā)巨大的影響。而如今，一個(gè)隱匿的“殺手”正悄然威脅著(zhù)高速信號的穩定性——那就是電源引起的高速信號抖動(dòng)PSIJ（Power Supply Induced Jitter）。這個(gè)看似陌生的術(shù)語(yǔ)，卻在電子領(lǐng)域掀起了一場(chǎng)無(wú)聲的風(fēng)暴。當高速信號供電電源受到挑戰，高速信號便如同在波濤洶涌的大海中航行的船只，搖擺不定，失去了精準的方向。 PSIJ（Power Supply Induced Jitter）是指由電源因素導致的信號中抖動(dòng)。這種抖動(dòng)可能導致信號失真、數據傳輸錯誤，甚至影響整個(gè)系統的可靠性和性能。如圖1示，顯示一高速總線(xiàn)信號(HSS)受到其供電電源(Power Supply)的影響，其高速信號速率變化的規律與Power Supply存在一定的關(guān)聯(lián)性，眼圖分析也存在一定的抖動(dòng)(Jitter)。 
圖1. 高速總線(xiàn)信號(HSS)受到其供電電源(Power Supply)的影響示意圖 PSIJ測試的重要性 想象一下，無(wú)論是在通信領(lǐng)域的精準數據傳輸，還是醫療設備中的精準控制，亦或是工業(yè)自動(dòng)化中高效、高速的數據傳輸中，如果由于PSIJ的存在導致高速信號關(guān)鍵信息出現延遲甚至丟失，整個(gè)系統的性能將會(huì )大打折扣。 在現今高速率信號傳輸應用場(chǎng)景中：為減少損耗與串擾、提高芯片效能，供電電壓逐漸降低，如圖2顯示用于內存與CPU高速數據傳輸的DDR速率與供電電壓的發(fā)展趨勢：
圖2. 高速總線(xiàn)信號速率與供電電壓趨勢圖（DDR） 當然隨著(zhù)速率的提高，供電電壓越來(lái)越低，對電源質(zhì)量的要求也越來(lái)越高，電源信號的微小波動(dòng)都可能對系統性能產(chǎn)生重大影響。同時(shí)，也有為滿(mǎn)足不同高速總線(xiàn)的供電電壓要求，更好地平衡功耗和性能，供電系統會(huì )引入多電壓域設計，如圖3示：
圖3. 多電源軌對各負載點(diǎn)(POL)的影響示意圖 這種多電壓域設計策略雖然帶來(lái)了諸多優(yōu)勢，但也對現代高速信號產(chǎn)生了一系列顯著(zhù)的影響，多電壓域使得系統的電源管理變得更為復雜。不同電壓域之間的切換和協(xié)同工作需要精確的控制和協(xié)調。若控制不當，可能會(huì )引起瞬間的電壓跌落或過(guò)沖，這可能導致對高速信號信號時(shí)序的偏差，甚至引發(fā)系統的錯誤操作。同時(shí)多電壓轉換的需求，從而引入了電源噪聲和電壓波動(dòng)。這些噪聲和波動(dòng)可能會(huì )干擾高速信號的完整性，導致信號失真、抖動(dòng)增加，從而影響數據傳輸的準確性和可靠性。 鑒于如上現實(shí)情況，對高速信號電源質(zhì)量的準確分析方法就越來(lái)越重要，如果能夠同時(shí)分析這兩類(lèi)信號的完整性，則會(huì )更清楚地了解電路的實(shí)際行為、實(shí)現最佳可能性能并優(yōu)化設計真正存在的利潤空間。但別怕，泰克已經(jīng)深入研究了PSIJ的本質(zhì)，掌握了它的規律。通過(guò)先進(jìn)的技術(shù)和創(chuàng )新的解決方案，我們能夠有效地分析PSIJ，為您的高速信號傳輸保駕護航。讓PSIJ不再成為高速信號穩定傳輸道路上的絆腳石！ PSIJ測試方案推薦配置 使用泰克低本底噪聲及高分辨率的示波器測試系統，搭配使用示波器抖動(dòng)抑制技術(shù)的DPM（數字電源管理）功能做電源與高速總線(xiàn)信號同步測試分析即可快速量化出由電源引起的高速信號抖動(dòng)等參數。為信號質(zhì)量?jì)?yōu)化提供直接數據參考。
圖4. 泰克DPM數字電源管理應用方案 更多直流電源更多技術(shù)資料和產(chǎn)品信息， https://www.tek.com.cn/products/keithley/dc-power-supplies。 |
