SCD21-SDD21

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图12. 该测试配置采用低成本信号发生器、耦合器和功率计

该测试配置中的关键部分是M/A-COM (Tyco Electronics?,泰科电子公司的一个子公司)的H9-SMA型耦合器,频谱范围为2MHz至2GHz。第1个耦合器从单端正弦信号发生器产生差模源信号,第2个耦合器从测量中分离出差模(SDD21)和共模(SCD21)信号。

采用高质量的SMA电缆,以及在标注的地方采用匹配长度的线对。可从泰克(Tektronix?)和安捷伦(Agilent?)购买SMA-DVI/HDMI测试电路板。测试关心的频率范围内的(SCD21[dB] - SDD21[dB]),并相对于合格/不合格测试图绘制其曲线。

结论

如果电缆仅仅存在很小抖动,或者不存在抖动或差模-共模转换,可以采用廉价器件从长电缆中恢复数字视频数据。这些电缆在其频谱范围内具有可预测的相位延迟和损耗,很容易补偿。如果电缆存在严重的差模-共模转换,以上方法则不适用。

线对内传输偏移被误认为是一种衡量DVI、HDMI和DisplayPort数字视频的STP和Twinax电缆传输质量的常用参数。利用传统的阶跃激励法测量线对内偏移作为衡量串行数字视频电缆传输质量的标准也是一种误导。所以,一种最直接、灵活和经济的测试方法是:直接测量关键参数,即测量由于电缆不平衡造成的差模与共模之间的转换。

附录Ⅰ:实际电缆的测试结论

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附录Ⅱ:长电缆中的高频损耗

趋肤效应和介电损耗是造成电缆高频损耗的主要原因。幸运的是,可利用商用DVI/HDMI均衡器IC (例如MAX3815)对这些损耗进行补偿,以延长电缆范围。

趋肤效应损耗(单位为dB)与电缆长度及频率的平方根成正比;介电损耗(单位为dB)与电缆长度及频率成正比。趋肤效应损耗主要来自于中、低频,介电损耗主要来自于高频。

由于ISI (码间干扰),这些损耗会引入抖动。若未经补偿,半码率下的6dB至8dB损耗会增大抖动、降低幅值,使示波器测量的眼图闭合。通过补偿损耗,利用低成本均衡方案即可消除与ISI相关的抖动,恢复信号幅值。

附录Ⅲ:M/A-COM H9-SMA混合连接耦合器

频率范围:2MHz至2000MHz 阻抗:50Ω

传输损耗:3.4dB至4.8dB (参考下图) 模式隔离:30dB (最小,参考下图)

Application 1: Single-ended-to-differential converter

Port A: Single-ended stimulus input Port B: Connect 50Ω termination Port C: Differential (+) output Port D: Differential (-) output

Application 2: Mode splitter (separate differential and common modes)

Port C: Differential (+) input Port D: Differential (-) input

Port A: Differential level output (single ended) Port B: Common-mode level output (single ended)

下图所示为应用2,端口A和B的输出为端口C和D输入的响应。上部的曲线(端口A)是端口C和D的差模激励,下部的曲线(端口B)是端口C和D的共模激励。

作者在此向Chad Nelson表示感谢,感谢他协助测试设备的配置,并测量了确认性能结果的测量数据。

Agilent是Agilent Technologies, Inc.的商标。

DisplayPort是Video Electronics Standards Association的商标。 DVI是Digital Display Working Group (DDWG)的商标。 FireWire是Apple Computer, Inc.的注册商标。 HDMI是HDMI Licensing, LLC的商标。 InfiniBand是InfiniBand同业公会的商标。 PCI Express是PCI-SIG组织的注册商标。 Tektronix是Tektronix, Inc.的注册商标。 TMDS是Silicon Image, Inc.的注册商标。

Tyco Electronics是Tyco International Services, GmbH的注册商标。

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