DDR3_CLK差分对测量指标问题

tanghao113 · 发表于 2015-10-23 16:30

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本帖最后由 tanghao113 于 2015-10-25 21:00 编辑

最近在实际测试时发现对一些指标不了解，测试要求或规范也没说为什么要这么测试，这样就比较苦恼，就像design guide一样，虽然你按他写的设计就基本没问题了，但是你总想问个为什么。我真心希望以后这些规范指南能出个高阶版本，讲明个为什么，当然制定规范高手都是不屑说的，我明白。。。好了，牢骚发完，下面开始问问题，请接招。

差分对的测试中有几项不是很明白，就拿DDR3的差分CLK来讲：

1、差分信号是在交叉点位置触发的么？但下图又怎么解释，还有个AC，DC电平？

2、时序图里面又是从CLK的交叉点开始计算时序，从上图的电平触发角度来看又是差分的AC电平，那到底从哪个电平点开始计算时序？

3、其单端信号有一个测试指标比较重要，即Crossover Voltage（交叉点电平位置），那么这个指标的重要意义为何？若出现问题可能与什么有关？

cousins · 发表于 2015-10-23 16:50

理想的读时序是从交叉点，但你要明白，没有这么完美的方波给你读，数字电路都是读电平的，不像模拟。
实际读时序，建立在AC threshold，保持在DC threshold。
还有Vih和Vil的持续时间是有要求的，达不到，那么源同步电路无法完成跳变和寄存器锁存。
这就是原因。cross point偏移会造成时序裕量减少。

tanghao113 · 发表于 2015-10-24 00:03

cousins 发表于 2015-10-23 16:50
1 e5 ]6 X0 V4 X3 s" a- L理想的读时序是从交叉点，但你要明白，没有这么完美的方波给你读，数字电路都是读电平的，不像模拟。
3 F+ Y1 x; o: I* U2 H& a2 Y& ?* N6 c实际 ...

我明白，考虑噪声的情况下数字电路必须有一个迟滞比较电路，所以有Vih，Vil

按道理差分时钟的触发电平应该不是交叉点，而是VIHdiff(ac)，从其电平定义为2 x (VIH(ac) - Vref)可以看出，正好是单端的两倍。所以我才有这个疑惑，严格的来讲，应该从时钟的VIHdiff(ac)电平开始算时序。那么规范是为了简化计算还是给直接忽略掉这部分时间了，还是我哪想错了？

Head4psi · 发表于 2015-10-24 23:12

DDR3 Clock 是差分比較器，差分时钟的交叉点就是就是內部寄存器的時鐘沿，用來鎖存 Addr/Cmd 信號。所以時序以交叉點為基準點來定 Setup/ Hold time。

Addr/Cmd 信號是要被鎖存的單端信號，在信號轉態的時候，電平穿過 Vref 後至少要達到 AC 電平後才認可這個信號，這牽連到信號轉態後需要穩定的時間，所以使用 Setup time / tIS 規格。當信號穩定後且被 Clock 觸取後，信號本身還要維持一段穩定的稱 Hold time，它的電平可以比轉態這種動態電平時略低一點，以 DC 稱呼此規格，它涉及 Hold time，時序規格就用 tIH 。

Crossover Voltage（交叉点电平位置），那么这个指标的重要意义为何？會出现问题 ?

VIX 的變化對應到時間軸就是產生 Clock Jitter，影響到時序的容餘。

tanghao113 · 发表于 2015-10-25 00:00

Head4psi 发表于 2015-10-24 23:12/ r0 N' c3 Y) z1 h
DDR3 Clock 是差分比較器，差分时钟的交叉点就是就是內部寄存器的時鐘沿，用來鎖存 Addr/Cmd 信號。所以 ...

那么怎么理解差分CLK的VIHdiff(ac)这个电平阈值的意义呢？

VIX 的變化對應到時間軸就是產生 Clock Jitter，影響到時序的容餘。
--能否详细讲解一下呢？让您费心了，非常感谢。

Head4psi · 发表于 2015-10-25 14:26

tanghao113 发表于 2015-10-25 00:00
9 p2 g# R0 h* \那么怎么理解差分CLK的VIHdiff(ac)这个电平阈值的意义呢？

參考 JESD79-3E Spec.

就信號本身的要求而言，差分信號就如同單端信號需要通過一定的電平及維持一定的時間，
我們不希望差分信號只通過交叉點一點點就當成是轉態，這很可能只是 Glitch。
但就時序而言，它就是一個相對的關係，你會想那應該也要用 VIHDiff 點當基準點，這樣才
是的個認可的信號 (認可的基準點)，但是因為這個點的時間是變動的，要定時序規格就會很麻煩，
用交叉點為基準，就非常明確，只要時序餘量把變動因素考慮進來。例如 Derating value。
另外，時序中有一個 CLK 與 DQS 的相對規格，你自己找找，也許它是以 CK/CK#的 X point 到
DQS/DQS# 的 VIHdiff(AC) 為量測點。

Vix 越大情況之一是差分信號的 V+ 與 V-信號的上升／下降沿的斜率差異越大，它可能造成
Duty cycle distortion,或 clock Jitter。但若保證它每一個周期都是完全一樣的歪斜，那每一個時脈
的周期還是可以維持一致。然而 Vix 若是太大，其電平對電路的實現可能也會有一些影響，所以訂
一個 VIX規格來限制差分信號正負輸出的 Slew rate 不要有太大的差異。