比特误码率测试仪接收端受限眼图自动校准最佳实践

Tektronix提供针对PCIe 6.0 CEM测试的 比特误码率测试仪 (BERT) 接收端 (RX) 受限眼图自动校准。该软件名为TekRXTest，并支持额外的功能，例如RX表征与裕量测试、调试、预一致性测试以及一致性测试，均符合PCIe 6.0 CEM规范。本文档将提供在执行RX测试前进行BERT压力校准时，如何最佳使用TekRXTest软件的指导。内容基于TekRXTest用户手册和PCIe 6.0 CEM接收机校准与测试方法 (MOI)，并提供额外的背景与操作建议。

背景

在对被测设备 (DUT)进行RX测试之前，用户必须先执行BERT压力眼图校准。该校准确保施加到DUT接收端的所有压力幅度均符合PCIe 6.0规范的限制。RX测试的作用是量化接收机在真实环境中运行时的 通过/失败标准以及裕量性能。在BERT压力校准过程中，用户可以在校准运行中控制压力参数。后续章节将讨论这些控制项，并给出建议，以便在完成各步骤后 最大化校准收敛成功的概率。此外，文中还将说明不同软件模式的使用场景，以及在未能实现收敛时的故障排查建议。

TekRXTest软件

TekRXTest是一个支持自动化BERT压力校准与RX测试 的软件框架，适用于包括PCIe 6.0 CEM在内的多种技术。图1展示了TekRXTest的启动界面，以及截至2025年9月所支持的RX功能模块。

图1

PCI Express 6.0 CEM的BERT压力

PCIe 6.0接收机 (RX) 测试的 BERT 压力校准 分为两个部分：短通道 (TP3，见图2) 长通道 (TP2，见图3) 首先执行TP3信号验证：将BERT输出信号直接通过 射频同轴电缆连接到示波器输入端。使用TP3连接进行的BERT测试包括：脉宽抖动 (Pulse Width Jitter)、差分幅度（Differential Amplitude)、交流 / 直流平衡 (AC-DC Balance)、预设 (Preset)、随机抖动 (RJ, Random Jitter)、正弦抖动 (SJ, Sinusoidal Jitter)。为确保最佳的垂直档位范围与噪声性能，应在每个示波器ATI通道的前端安装6dB外部衰减器。这些衰减器可作为Tektronix DPO7RFKx连接器套件的一部分获得。

图2（TP3 短通道连接示意图）

图3（TP2 长通道连接示意图）

一旦TP3校准完成，就会在BERT PPG（码型发生器）和示波器输入之间加入一个差分损耗通道。图4展示了一个连接示例。在TP2校准中，需要执行以下步骤：插入损耗 (IL) 验证，最优预设（Preset）和 CTLE（连续时间线性均衡器）选择，压力眼图 (Stressed Eye) 测量；在找到收敛参数后，还会对以下干扰源进行校准：共模干扰 (CMI, Common-Mode Interference)，差模干扰 (DMI, Differential-Mode Interference)。将最终的压力值参数与规范限制进行对比，以确定BERT校准的成功完成。

图4（TP2差分通道连接示意图）

TP3校准时间

使用默认软件设置时，TP3校准大约需要45分钟。此运行时间假设以下条件均已满足：硬件和软件前置条件已具备；主机PC/TekRXTest与仪器之间的通信正常；按照连接图正确完成连接；仪器处于良好工作状态。

可以加快TP3校准的因素：

在初始化过程中跳过信号验证

手动输入BERT PWJ值

如果使用VNA在TP2测量ISI通道损耗，则跳过IL测量

使用自动校准模式

会延长TP3运行时间的因素：

在初始化过程中执行信号验证

执行BERT PWJ测量

执行短通道IL测量

使用手动运行模式，并在校准步骤之间暂停

校准多个SJ频点以启用JTOL/裕量测试

TP2校准时间

在使用标准软件设置时，TP2校准运行时间为2.5–4小时。运行时间受到以下因素的影响：

■ 是否执行IL验证步骤，还是使用VNA数据？

■ ISI通道损耗是否在目标范围内？

■ 是否能够通过BERT可变应力与ISI通道损耗的组合实现收敛？

■ 可变应力扫描设置（最小值、最大值、粒度）。

■ 运行模式（在下一节中解释）。

用户有若干控制项可帮助成功完成压力眼校准，包括：

■ 标准模式：这是默认且推荐的模式。在此模式下，使用在前一步中确定的 最佳预设，捕获并平均BERT阶跃响应，然后传递给Seasim进行分析。在允许的范围内对应力（幅度、SJ、DMI）进行多次扫描。Seasim计算眼宽和眼高，RX软件计算眼图面积，然后检查是否收敛。

■ 手动模式：允许用户手动输入SJ、DMI和幅度值 来进行压力眼校准。该模式适用于 “假设分析 (what-if)”测试或调试，以尝试离散的应力组合来实现校准收敛。

■ 穷举扫描模式：允许用户在设定的扫描范围内，以定义的步长，对 幅度、SJ和DMI的所有组合运行压力眼校准。用户可控制扫描范围和步长（见图15）。范围越宽、步长越小，运行时间越长。此模式不会在找到收敛眼时停止，而是会执行用户定义的完整参数范围扫描。用户可在扫描完成前停止操作。如果用户发现了理想的应力组合 → 可以启用手动模式，并使用这些设置执行压力眼验证，以测试是否收敛。

BERT压力校准最佳实践

在运行BERT压力校准之前，用户应确保满足以下前提条件，以最大化精度和可重复性：

确保示波器和BERT上电≥60 分钟。这样可以保证仪器在校准前已充分预热。

确保示波器运行最新的TekScope和波形分析软件。要验证最新软件版本，请访问：tek.com.cn或联系您当地的Tektronix现场应用工程师。

在所有射频电缆断开时，通过UTILITIES → INSTRUMENT CALIBRATION菜单运行示波器信号路径补偿 (SPC)。推荐每30天 或当环境温度自上次SPC后变化超过5°C 时执行一次SPC。

重新验证PCIe 6.0固件和TP2的RF电缆损耗，使用VNA测试：

系统主机 (System Host)：物理通道损耗 (IL) 目标 = 22.2dB–25.2dB@16GHz；嵌入 7.8dB封装损耗；总通道损耗(IL) = 30–33dB @ 16GHz。

插卡 (Add-in Card)：物理通道损耗 (IL) 目标 = 25.9dB–28.9dB@16GHz；嵌入4.1dB封装损耗；总通道损耗 (IL) = 30–33dB@16GHz。

BERT压力校准的目标

BERT压力校准的目标是：找到四个可调节压力参数 (ISI通道损耗、幅度、SJ、DMI) 与固定压力因素 ( 如 RJ、CMI) 结合后，能够使平均眼高和眼宽值落入指定范围的组合。这些目标范围为：

■ 眼宽 (Eye Width)：2.825ps – 3.425ps（标称3.125ps）

■ 眼高 (Top Eye Height)：5.5mV – 6.5mV（标称6mV）