功率完整性(PI)工程师通过测量熟悉2端口分流器中的接地屏蔽效应。如果没有，有很多关于这个主题的论文、文章和视频。1、2PI工程师不太了解对其他功率相关测量的影响。在本文中，我们将重点讨论电源抑制比(PSRR)、电源调制比(PSMR)和电源噪声抑制(PSNR)测量，这些都是测量电压调节器、射频放大器和数字通道抖动输出时功率轨噪声的方法。3.

调制
典型PSRR/PSMR/PSNR测量测试设置的简化示意图如图所示图1．测量需要调制信号叠加在直流电源轨上。这几乎可以是你想施加在被测设备(DUT)的输入总线电压上的任何噪声源。有几种方法可以实现这一点，但是这个原理图显示了一个典型的线路注入器。外部电压源连接到线路注入器电源输入，其中包括重要的再耦合。信号发生器通过调制器输入提供调制，交流(噪声)和直流混合在线路注入器中并在线路注入器输出处提供。通常在DUT的输出端记录噪声电压，以查看噪声的哪一部分从DUT的输入端转移到下游的输出端。该原理图假设调制输入在示波器内部，因此在示波器上共享相同的射频地。示波器正在监测1欧姆负载电阻上的信号。

更准确的表示包括所示的互连电缆图2．这个设置显示的只是调制信号，就像在1欧姆负载时看到的那样。请注意，为了在输出端产生3.3 V，台式电源电压必须增加640 mV，以考虑电缆电压下降的影响。该原理图包括1米电缆，尽管这是一个有点随意的选择，电缆连接器类型的选择也是如此。

负载电阻处的调制信号在有和没有相互连接的电缆时都显示出来图3．在模拟结果中有四个有趣的观察结果。首先，电缆的加入使调制信号衰减了约9%。其次，调制信号的带宽降低了42%。第三，两种调制信号都显著衰减了几MHz。最后，电缆的加入引入了略高于10 MHz的尖锐共振。

负载电阻处调制信号的阻抗也模拟了这两种情况-有和没有互连电缆。阻抗结果如图所示图4．在负载时，互连电缆的电感增加了一倍以上。

为什么这很重要

新的、更高速度的设备需要测试比这些模拟结果高得多的带宽。考虑QSFP双密度8×和QSFP 4×可插拔收发器的新QSFP- dd Rev 6.2 PSNR要求。调制要求的摘要显示在表1．

这个新规范要求信号注入高达10 MHz，而一些锁相环应用要求调制信号高达50 MHz。

考虑QSFP-DD 7类要求，该要求将电源轨电压定义为3.3 V，工作电流定义为5.6安培。等效负载电阻为:

由于互连，3db调制带宽影响由互连阻抗等于负载阻抗的频率定义:

式中L为负载时看到的动力轨的互连电感。允许互连电感的求解

即使不包括电缆，所需的互连电感也远低于Picotest J2120A线路注入器所能提供的电感。电缆的增加加剧了这种情况。

平行的导线靠得很近，产生的电感约为10nh /英寸。4这在图5．假设调制器本身引入了接近零的电感，要实现9.4 nH的互连电感，就需要调制信号小于1英寸。来自正在测试的收发器。无源线路注入器的压降约为2v，工作电流为5.6安培，功耗为11.2 W。线路注入器本身也需要提供大于10 MHz的带宽。这些要求加在一起构成了一个重大挑战。

创建解决方案

考虑到以下三个挑战:
•将注入噪声的输出带宽提高到> 10mhz
•将调制器(管路注入器)放置在1英寸内。或者更少的DUT
•热设计支持11.2 W。

通过使用小型eGaN半导体器件代替Si，实现了带宽的实现。由于极低的结电容和极低的内阻，这些非常小的eGaN器件的速度非常快。

通过减小器件尺寸以及其他一些设计更改，可以实现电路小型化，使线路注入器的外形尺寸可以达到非常小的探头尺寸。

处理热问题是最具挑战性的任务。将该设备放置在一个小探针中，可以使管线注入器非常接近被测设备。小的外形因素也禁止使用被动冷却解决方案，这将是相当大的。热问题是解决使用一个非常小的，精密的微加工液体冷却系统(见图6）.

QSFP-DD Rev 6.2规范要求的调制带宽为66mv rms，范围从40hz到10mhz。3db频率显示在图7，低频点为35hz，高频点为40mhz。在10千赫和100千赫添加两个点以显示中带平坦度。虽然信号在较高频率时因互连线电感和收发器电阻而衰减，但仍有可能调制到250兆赫或更高，如图所示图8．

总结
高速技术不断发展到更高的频率，给高速互连带来了压力。在低得多的频率下，在PI中可以看到影响。PI挑战通常更多地与电路的低阻抗有关，而信号完整性(SI)挑战更多地与更高的频率有关。为了实现系统级性能，必须同时满足PI和SI挑战。这包括测试方面以及一般操作。因此，SI和PI都面临互连的挑战，尽管挑战是不同的。本文阐述了一种测试仪器互连方式的发展，以支持最新的SI要求。
参考文献
  1. S. Sandler，《如何测试敏感应用的PSRR, PSNR和PSMR》，
    包括光模块”，Edi con 20222022年10月5日。
  2. “超低阻抗(20微欧姆)测量使用2端口分流-
    通过“- - - - - -用小环装饰, 2019年。
  3. S. Sandler，“2端口阻抗测量中的电缆屏蔽电阻问题”，信号完整性期刊，网页://www.lambexpress.com/博客/ 15-extreme-measurements / post / 2306 -电缆屏蔽-电阻issuein - - 2端口阻抗测量。
  4. 《如何测量超低阻抗(100uOhm及以下)pdn》，EDI反对大学, 2018年。
  5. 平行线电感计算器，Webhttps://www.allaboutcircuits.com/工具/ parallel-wire-inductance-calculator /。