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測(cè)試姿勢(shì)不過(guò)關(guān)，結(jié)果偏差得加班！

已有 245 次閱讀2021-12-11 13:51 | 示波器, DDR, 噪聲, 電源, 測(cè)試

作者：一博科技高速先生自媒體成員黃剛

通常情況下，我們都認(rèn)為測(cè)試是一種比較有效而且準(zhǔn)確的方法，但是當(dāng)測(cè)試結(jié)果出乎我們預(yù)料之后，我們?cè)撊绾稳ヅ袛嗪团挪槟兀勘酒谖恼陆o大家分享下這個(gè)案例哈！

這是一個(gè)利用高速先生實(shí)驗(yàn)室示波器來(lái)測(cè)試DDR4模塊的測(cè)試案例，客戶在他們自己功能測(cè)試完成之后，還想找我們來(lái)測(cè)試下信號(hào)質(zhì)量和看看時(shí)序。聽說(shuō)到我們這邊有示波器以及對(duì)應(yīng)的DDR測(cè)試套件后，就把他們自己的產(chǎn)品板帶過(guò)來(lái)我們這邊，讓我們開展這個(gè)測(cè)試項(xiàng)目。測(cè)試情況大概是這樣子的：該DDR4信號(hào)速率1600Mbps，一拖四的拓?fù)洌@個(gè)項(xiàng)目用上了高速先生研發(fā)的interposer板，把需要測(cè)試的顆粒進(jìn)行riser板抬高后利用interposer板去做焊接，從而就有了可以測(cè)試的測(cè)試點(diǎn)了！大家還記得interposer夾具板的樣子嗎？下圖就是我們高速先生研發(fā)的interposer夾具板哈！

經(jīng)過(guò)一頓操作，我們就通過(guò)測(cè)試排線在焊接好的interposer板引出測(cè)試的信號(hào)，分別是一對(duì)CLK，一根地址信號(hào)，一對(duì)DQS信號(hào)和一根DQ信號(hào)，整個(gè)測(cè)試場(chǎng)景就像下面這樣哈！

從我們搭建的測(cè)試場(chǎng)景來(lái)看，高速先生還是比較用心的哈，不僅很規(guī)整的把4對(duì)測(cè)試排線焊在測(cè)試點(diǎn)上去，另外還有絕緣膠紙分隔開來(lái)避免短路，并防止外界環(huán)境對(duì)測(cè)試排線的干擾。

在花了不少時(shí)間完成這個(gè)搭建之后，我們就正式開始測(cè)試了。我們熟練的對(duì)示波器進(jìn)行一輪設(shè)置后就準(zhǔn)備可以觀看波形了，但是當(dāng)我們測(cè)試到DQS信號(hào)時(shí)，通過(guò)捕捉波形時(shí)就發(fā)現(xiàn)了問(wèn)題！DQ總會(huì)有跑一段時(shí)間之后有一個(gè)詭異的跌落，跌落的幅度還不小，達(dá)到了200mV。

然后我們就重點(diǎn)關(guān)注DQS信號(hào)，并而把這個(gè)DQS的時(shí)間軸拉大，來(lái)看看更寬的時(shí)間的軸情況下這個(gè)跌落是不是有規(guī)律可言，結(jié)果發(fā)現(xiàn)不僅在DQS信號(hào)上看到了這個(gè)跌落，更重要的發(fā)現(xiàn)了這個(gè)跌落是具有周期性的，我們量測(cè)后發(fā)現(xiàn)周期大概在2us左右！

這個(gè)跌落肯定是我們意料之外的測(cè)試結(jié)果，最大的紋波峰峰值超過(guò)了3V，顯然是受到了某個(gè)比較大的噪聲源的影響。通過(guò)測(cè)量?jī)蓚€(gè)峰值噪聲的周期為2us，可以反推出該噪聲的頻率為500kHz，這讓我們立馬想到了是不是受到電源的干擾！因?yàn)殡娫吹拈_關(guān)頻率一般會(huì)在1MHz以下，于是我們就去檢查板子的PCB文件，發(fā)現(xiàn)該DQ和DQS走線旁邊并沒(méi)有穿過(guò)電源平面或者距離電源孔很近。感覺檢查了很久PCB文件都沒(méi)有發(fā)現(xiàn)電源和DDR信號(hào)存在明顯的耦合路徑，這個(gè)測(cè)試的意料結(jié)果一度使測(cè)試進(jìn)程陷入了僵局。

后面正當(dāng)我們都準(zhǔn)備放棄，把排線取下來(lái)的情況，突然發(fā)現(xiàn)了一個(gè)很重要的點(diǎn)！由于我們測(cè)試的角度，上面DQS和DQ線都貼上了電源模塊上，于是我們立馬形成了一個(gè)新的結(jié)論，那就是會(huì)不會(huì)不是由于設(shè)計(jì)引起的，而是由于我們的排線貼在了電源模塊附近導(dǎo)致的呢？

雖然現(xiàn)在不能百分百確定是不是由于這個(gè)問(wèn)題導(dǎo)致測(cè)試的噪聲引起，我們還是重新對(duì)這部分排線和電源模塊采取更有效的隔離。于是我們拿出了剛到貨的一個(gè)“holder”，也就是一個(gè)機(jī)器臂來(lái)解放我們的雙手來(lái)幫我們更好的隔開排線和電源模塊。另外為了保險(xiǎn)，又把電源模塊狠狠的物理屏蔽了一番！重新搭建之后就變成如下的樣子了。

然后我們?cè)賹?duì)DQ信號(hào)進(jìn)行測(cè)試，果然就發(fā)現(xiàn)這個(gè)噪聲就沒(méi)有了！

雖然這個(gè)只是在該項(xiàng)目測(cè)試過(guò)程中，甚至是正式測(cè)試前的一個(gè)小插曲，但是如果一開始搭建測(cè)試環(huán)境的方法有問(wèn)題的話，大家都能想象，后面的測(cè)試結(jié)論都會(huì)被它帶偏的！因此通過(guò)這個(gè)小小的測(cè)試案例也給大家一個(gè)啟示，也就是一定要特別注重測(cè)試前的各種準(zhǔn)備工作，保證給正式測(cè)試提供一個(gè)精確可靠的測(cè)試條件哈！