[TeledyneLeCroy] "Multi-GigaBase-T1 - PAM4 트랜스미터 측정" 포스팅 업데이트
- 2022-07-14
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[TeledyneLeCroy] "Multi-GigaBase-T1 - PAM4 트랜스미터 측정" 포스팅 업데이트
PAM4 Transmitter Test
자동차 MGBase-T1은 IEEE802.3ch Multi-Gig Automotive Ethernet PHY Task Force 그룹에서 사양을 정의하고 PMA Electrical Spec 및 테스트 절차는 OPEN Alliance에서 정의하고 있습니다. 이번 포스팅에서는 MGBase-T1의 측정 항목을 나열하고, 추가된 Transmitter Linearity 측정에 대한 부분을 알아보겠습니다.
MGBase-T1의 경우, 100BASE-T1, 1000BASE-T1 에서 측정했던 항목은 대부분 유지되고, Linearity와 지터 관련 측정 항목이 추가되었습니다. 측정 대한 항목은 아래의 리스트와 같습니다.
◐ Maximum Output Droop
◐ Transmitter Linearity
◐ Transmitter Timing Jitter
◐ Transmit MDI Random Jitter
◐ Transmit MDI Deterministic Jitter
◐ Transmitter PSD
◐ Power Level
◐ Peak Differential Output
◐ Transmitter Clock Frequency
의 테스트들이 PMA Transmit Tests 항목에 규정되어 있습니다..
MGBase-T1에서는 PAM4 시그널링에 대한 선형성을 확인하는 Linearity 항목이 추가되었고, 지터 측정의 경우, 단순히 Tj 만 확인하지 않고 RJ와 DJ를 별도로 측정항목에 추가하였습니다. 그림 1에서는 텔레다인르크로이 오실로스코프에서 포착한 5GBASE-T1 시그널에 대한 아이다이어그램과 Linear Fit Pulse Response 및 파라미터 값을 예로 보이고 있습니다.
그림 1. Linear Fit Pulse Response, Eye Diagram, RLM 및 SNDR 파라미터 측정
LFPR(Linear Fit Pulse Response)는 실제 트랜스미터 출력 신호와 이상적인 신호 사이의 차를 나타내지만, 노이즈에 의한 영향은 받지 않고, 오로지 신호의 모양에 영향을 받습니다.(그림 1의 오른쪽 위의 초록색). 파라미터로 측정된 EstRLM은 PAM4를 구성하고 있는 레벨들이 얼마나 일정한 간격을 두고 분리되어 있는지를 나타내는 값입니다. 컴플라이언스 테스트에서는 필수 또는 정보 제공용으로도 사용하지 않습니다.
SNDR
컴플라이언스에서 선형성을 측정할 때는 SNDR(Signal to Noise and Distortion Ratio)를 사용하며, 그림 1의 파라미터 측정 값에서는 37.41dB로 측정되었음을 확인할 수 있습니다. OPEN Alliance 사양에서는 2.5GBASE-T1의 경우 35dB, 5GBASE-T1은 36dB, 10GBASE-T1의 경우 38dB보다 높아야 한다고 규정하고 있습니다.
SNDR은 실제 트랜스미터 출력 신호와 이상적인 신호 사이의 차이인 Linear Fit Pulser Response,그림 1의 오른쪽 위에 보이는 펄스의 peak 인(p(k)) 와 linear fit error의 표준편차 값인 (e(k)) 그리고 그림 1 오른쪽 아래에 보이는 RMS 편차 값을 사용하여 아래의 식으로 계산합니다.
기존의 100BASE-T1, 1000BASE-T1에서 측정하던 Distortion 테스트 항목이 PAM4 시그널링을 사용하던 PAM4 이더넷 사양을 참조하여 SNDR로 변경되었다고 이해하셔도 무방합니다.