传统校准方法 - 通过示波器探头响应改善MIPI设计裕量

　　典型的示波器提供对探头的直流和偏差校准。此类探头校正是比较有限的，因为它不会校正探头频率响应。这样的校准对于有些测量可能是足够精确的，但是仍然有一定的不准确度。因此，您可能希望校正所使用的探头的偏差和频率响应，而不是直接使用示波器厂商提供的响应参数。尤其是测量电压失配和共模电压时，探针校正效果可能会决定测试结果。

　　校正频率响应的一种常用方法是对探头的频率响应和损耗特性进行去嵌入。大多数示波器能够采用探头的S参数模型，并应用去嵌入功能来消除损耗。这个任务可能看起来微不足道，但实际上并非如此。首先，您必须生成探头S参数模型。通常是使用矢量网络分析仪(VNA)或时域反射计(TDR)等专业仪器来表征和测量探头，生成S参数模型。操作这些仪器可能需要非常专业和熟练的技能，更不用说您的实验室中是否配备了这些仪器。此外，在示波器中使用和应用S参数模型同样具有挑战性，因为您需要知道如何使用去嵌入旋钮或菜单以获得最佳结果。

　　图3，通过应用校正滤波器(使用示波器内置的信号源)，对电缆对的不良响应进行了适当校正。这种能力可校正和匹配测量中使用的任何探头的探头响应。测量中使用的校正将会保证高质量和可重复的测量结果。

　　难怪许多工程师决定避免校准其电缆，而假定他们在进行测量时探头是完全匹配的。未校准探头不仅会使测量不够精确，而且在进行故障诊断时可能会产生误导，实际上问题是由探头造成的。

　　创新的探头偏差和频率响应校正

　　目前出现了一个创新的解决方案，可以轻松表征和校正电缆和探头所产生的插入损耗。它只需使用示波器，而无需使用VNA或TDR等其它仪器。具体方法是，使用示波器内置的快速校准边沿阶跃响应进行校正，然后将校正结果输入探头。通过分析使用和不使用探头对阶跃响应的影响，可以计算出S参数数学模型，将探头造成的损耗考虑在内(如图3)。这种功能可对探头进行全面的交流校准，而不只是直流校准和偏差校正。它可以很快校正相位非线性、幅度不平坦以及探头负载效应等问题。并可分析在设置探测环境时产生的阻抗和电容。为了帮助您进行校正，示波器还提供了软件设置向导程序，可以引导您完成设置和表征探测元器件，例如探头、电缆和开关。

　　这个功能提供的对探测连接和设置的分析可增加测量裕量，使您可以进行最精确的测量。当探头环境设置消耗了测量裕量但用户没有察觉时，增加的裕量变得尤为重要。通过计算基线响应的变化，可以使用校正滤波器来测量有损电缆，以便获得经过校正的电缆响应。最重要的是，您不必花费大量资金购买完全匹配的电缆，因为它们并不便宜。相反，这种能力将校正探头频率响应，在您使用时完全匹配。

　　总结

　　随着高速MIPI信号的数据传输速率达到并超过6Gbps，探测系统对测量结果的影响变得越来越重要。探头可以影响测试结果，特别是当设计正处于测试合格或不合格的边缘。这对项目成本和进度也有着巨大的影响。因此，能够仅使用示波器快速方便地进行探头校正是项目成功的关键。这个功能可以校正探头之间的差异和定制探头，以及消除电缆造成的插入损耗。实践证明，它们不仅能够缩短工程时间，还可使用容限更宽松的部件，从而节省大量成本。您在此解决方案上的投资最终将会带来丰厚的回报—产品和设计的质量更出色，推向市场的速度更快。