验证 DDR 存储器的电源完整性

您的任务

配电网络的稳定性对于带 DDR 存储器接口的嵌入式设计非常重要。虽然 DDR3 存储器能够容许 75 mV (V_pp) 的纹波，但对于 DDR4 存储器，该值可能降低至 60 mV (V_pp)，并且未来还有可能进一步降低。配电网络上的纹波和噪声会对时钟及数据抖动产生不利影响，进而直接影响数据传输性能。因此，测试集成嵌入式设计（带 DDR 存储器）的配电网络是否合格是一项至关重要的任务。

罗德与施瓦茨解决方案

R&S^®RT-ZPR20 电源完整性探头是一种专门的示波器探头，可用于测量电源输出上的极低噪声。这款有源 1:1 探头具有集成式偏置功能，便于放大查看位于电源电压顶部的纹波。该探头与 R&S^®RTE 和 R&S^®RTO 示波器兼容，示波器噪声仅增加 10%，能够准确测量纹波和噪声分量。该探头提供 2 GHz 带宽，便于查看高频瞬态或者耦合到电源中的干扰射频信号。得益于缓慢的频率衰减，整个 2.4 GHz 频段内的衰减只会稍有增加。在 50 kΩ 的阻抗下，该探头的直流阻抗要比直接同轴连接高得多，因此不会大幅增加配电网络的负载效应。

使用点测式探头验证电源的直流电平

R&S^®ProbeMeter 是一种集成到探头头部的高精度直流电压表，方便轻松验证直流电源电压的准确性。该电压表提供 0.1% 的直流精准度（不考虑偏移电压），并且省却了单独使用直流电压表的麻烦。350 MHz 点测式扩展探头便于轻松检查 PCB 上的所有电源输出。SMT 夹或两脚适配器等点测式探头附件提供了行之有效的替代方案，可在不方便使用接地弹簧测量的情况下连接到被测设备 (DUT)。

设置 DDR4 电源测量

测量 DDR 存储器电源时，探头应尽可能地靠近 DDR 组件。同轴电缆是针对此类测量的理想选择。在 DDR 存储器由 FPGA 驱动的情况下，通常使用称为“窥视孔测量”的典型设置。不用的 FPGA 引脚可用于直接从 FPGA 内部探测 DDR 的核心电压。随后，此类 I/O 引脚在驱动下达到高或低 DDR 核心电压，并且可使用电源完整性探头从外部探测。这通常是能够探测到电源的最相近位置。¹⁾

示波器测量方法

两种方法适用于测试直流电源输出上的残余纹波及噪声¹⁾：

• 使用无限余晖模式捕获并显示所有的噪声事件。在结合自动 V_pp 测量以及统计数据显示的情况下，用户能够轻松测量最大噪声电压。如果使用 R&S^®RTO 或 R&S^®RTE 等波形捕获率可达 1,000,000 波形/秒的示波器，则数秒内即可获取可靠的测量结果。
• 将示波器置于单次或一般触发模式，并触发已知的干扰源事件。对于 DDR 存储器电源，这些通常指 DDR 初始化阶段或压力测试过程中的负载响应测量。

摘要

如需准确测量电源输出上的纹波及噪声，需要一个高带宽示波器以及一个专用探头，以便执行低噪声测量并提供偏置功能以放大查看直流电压的顶部。R&S^®RT-ZPR20 电源完整性探头以及 R&S^®RTE 和 R&S^®RTO 示波器是针对此类测量的理想工具。

¹⁾“7 Series FPGAs PCB Design Guide”（7 系列 FPGA PCB 设计指南），UG483 (v1.12)，赛灵思，2017 年 1 月 10 日，访问于 www.xilinx.com