汽車(chē)以太網測試解決方案

主要功能(néng)

• 測試時間：通過設置向導實現全面自動化，可(kě)根據汽車(chē)以太網 1000BASE-T1^TM (802.3bp) 和 100BASE-T1 (802.3bw^TM) 标準執行一緻性測試。軟件将根據測試要求自動配置設備，這可(kě)縮短整體(tǐ)測試時間。
• 測試覆蓋範圍：适用(yòng)于 100BASE-T1 和 1000BASE-T1 的汽車(chē)以太網解決方案基于 IEEE 和 Open Alliance 規範設計。測試覆蓋範圍符合 OPEN Alliance TC8 ECU 測試要求。
• 驗證和調試：配套工(gōng)具(jù)（如高級抖動分(fēn)析）可(kě)幫助您在進行一緻性測試前或發生故障時找到問題。
• 信号檢驗：除一緻性測試外，還為(wèi)在不同環境條件下測試 DUT 提供了自動測試和高級抖動分(fēn)析工(gōng)具(jù)。
• 全方位報告：自動編制報告，包括波形的測試通過/失敗截屏。
• 測量精(jīng)度：5/6 系列 MSO 示波器可(kě)提供準确、可(kě)重複的結果，其具(jù)有(yǒu) 12 位 ADC 垂直分(fēn)辨率，采樣率為(wèi) 3.125 Gs/s（5 系列 MSO）和 12.5 Gs/s（6 系列 MSO）。
• 回波損耗測量：100/1000BASE-T1 規範規定了“回波損耗”測量，要求使用(yòng)矢量網絡分(fēn)析儀 (VNA)。通過泰克汽車(chē)以太網測試解決方案中(zhōng)的測量方式，設計人員可(kě)以使用(yòng)示波器執行回波損耗測量，而不需要額外的測試設備。
• ECU 時鍾訪問：“失真”測試需要訪問 ECU 時鍾，而這在大多(duō)數時間是無法實現的。泰克獨有(yǒu)的算法軟件校正方法允許用(yòng)戶在不連接 ECU 時鍾的情況下執行失真測量。此方法适用(yòng)于 100BASE-T1 和 1000BASE-T1。
• 性能(néng)驗證：汽車(chē)以太網應用(yòng)允許用(yòng)戶多(duō)次運行選定的測試。報告将顯示每次運行的通過/不通過結果，以研究不同運行過程中(zhōng)的 ECU 性能(néng)。

自動汽車(chē)以太網一緻性測試

業界制訂了物(wù)理(lǐ)層一緻性測試，以保證不同設計和不同硬件廠商(shāng)之間的互通性。執行這些測試的要求已經擴展，現在覆蓋汽車(chē)以太網 1000BASE-T1^TM(802.3bp) 和 100BASE-T1 (802.3bw^TM)。對于電(diàn)信号，為(wèi)物(wù)理(lǐ)介質(zhì)連接 (PMA) 規定了許多(duō)特定測試，并且第 1 組主要關注的是發射機。1000BASE-T1 汽車(chē)以太網測試要求示波器最少有(yǒu) 2 GHz 的帶寬。

泰克汽車(chē)以太網測試解決方案提供了自動一緻性測試，以滿足 100BASE-T1 (IEEE 802.3bw^TM) 和 1000BASE-T1 (IEEE 802.3bp^TM) 要求。自動一緻性測試解決方案随附測試軟件在 1 GHz 或以上 Windows 10 操作(zuò)系統泰克示波器上運行，執行所有(yǒu)物(wù)理(lǐ)層 (PHY) 發射機一緻性測試。

一緻性測試軟件可(kě)以全面測試或選擇性測試任何發射機電(diàn)氣指标，包括使用(yòng)示波器全面控制要求的設置。軟件設置靈活，可(kě)以執行設計驗證、裕量分(fēn)析和可(kě)重複一緻性測試，同時降低儀器設置難度。此外，軟件可(kě)以生成完善的帶日期标記的測試報告及測試通過/失敗結果，顯示波形和數據示圖。

TekExpress 汽車(chē)以太網設置菜單 – 1000BASE-T1

汽車(chē)以太網一緻性測試軟件可(kě)以通過簡單的 Setup 菜單選擇所有(yǒu)或任何特定測試。軟件導航采用(yòng)邏輯化工(gōng)作(zuò)流程，可(kě)以迅速進行測試設置，改變及複核測試結果。

視被測器件連接、探測、測試夾具(jù)、校準及示波器和信号發生器使用(yòng)情況，測試設置配置變化很(hěn)大。為(wèi)幫助測試儀正确設置測量，汽車(chē)以太網軟件為(wèi)每項測試提供了設置說明及圖像和參考示圖，确保設置正确。

設置配置

汽車(chē)以太網一緻性測試軟件要求泰克 5/6 系列 MSO 示波器，并裝(zhuāng)有(yǒu)選項 5-WIN/6-WIN 或 SUP5-WIN/SUP6-WIN (Microsoft Windows 10)。由于它作(zuò)為(wèi) Windows 應用(yòng)運行，所以該軟件可(kě)以共享示波器顯示畫面。為(wèi)方便起見，推薦配置是增加一台 PC 顯示監視器，與示波器屏幕分(fēn)開顯示一緻性測試軟件和測試報告。

在單獨的監視器上顯示一緻性測試軟件，更簡便地分(fēn)析結果

進行每項測試都要求使用(yòng)器件供應商(shāng)提供的專用(yòng)軟件，針對特定操作(zuò)模式來配置發射機。一旦正确配置了發射機，同時使用(yòng)了正确的測試夾具(jù)和探頭，那麽可(kě)以配置汽車(chē)以太網軟件設置，與關心的特定測試相匹配。在選擇測試後，軟件會指引用(yòng)戶執行所有(yǒu)必要的儀器設置。對失真和回波損耗測試，這可(kě)能(néng)會包括對信号發生器進行必要的設置，以進行這些測試。

失真（有(yǒu)和無 TX_TCLK 訪問權限）：

失真測試需要使用(yòng)幹擾信号，并且示波器的數據采集時鍾是鎖定到 DUT TX_TCLK 的頻率。泰克通過使用(yòng)“硬件時鍾分(fēn)路器”方法支持此方法。

大多(duō)數 ECU 無法訪問 TX_TCLK 信号。泰克開發了适用(yòng)于 100BASE-T1 和 1000BASE-T1 的獨有(yǒu)算法，該算法能(néng)夠在有(yǒu)幹擾的信号上執行軟件時鍾恢複。該方法不需要訪問 DUT 時鍾或硬件鎖定或時鍾分(fēn)路器裝(zhuāng)置。

TekExpress 汽車(chē)以太網提供外部基準時鍾輸入源 - 1000BASE-T1

業界規定的測試

為(wèi)保證硬件互操作(zuò)能(néng)力，測試軟件采用(yòng) OPEN (單線(xiàn)對以太網) 聯盟特殊利益集團 (SIG) 規定的測試方法和測試限制。嚴格遵循 OPEN 聯盟測試套件文(wén)檔的要求，确保全面支持儀器設置、算法和測試結果。

失真測量

失真測試配置為(wèi)“支持的 1000BASE-T1/100BASE-T1 測試”表中(zhōng)指明的測試模式，測量允許的最大發射機失真。這一測試要求使用(yòng)幹擾正弦波信号，添加到物(wù)理(lǐ)層輸出信号中(zhōng)。計算了峰值發射機的畸變，測量值與一緻性測試規範進行比較。

失真測量

回波損耗測量

MDI 回波損耗測試确定 100 Ω 差分(fēn)阻抗指标的阻抗不匹配，這将影響硬件互操作(zuò)能(néng)力。可(kě)以使用(yòng)泰克 VNA 執行這一測試，但也可(kě)以結合使用(yòng)泰克 5-CMAUTOEN/6-CMAUTOEN 解決方案與示波器來執行這一測試，其中(zhōng)采用(yòng)的測量方法，而不需要額外的測試儀器。

适用(yòng)于“回波損耗”測量的設置配置

“抖動”和“發送時鍾頻率”測量

物(wù)理(lǐ)層有(yǒu)一個符号時鍾，是使用(yòng)“支持的 1000BASE-T1/100BASE-T1 測試“表中(zhōng)指明的測試模式得到的輸出。運行不同測試，測量主 (從) RMS 抖動和 TX 時鍾頻率。

抖動和發送時鍾頻率測量

頂降測量

使用(yòng)“支持的 1000BASE-T1/100BASE-T1 測試”表格中(zhōng)指明的測試模式配置物(wù)理(lǐ)層。通過确定正和負波形峰值電(diàn)壓，來執行頂降測量。

頂降測量 – 波形的正峰值和負峰值

功率頻譜密度 (PSD) 測量

使用(yòng)内置示波器 MATH 功能(néng)，計算輸入信号的頻譜(設置成“支持的 1000BASE-T1/100BASE-T1 測試”表中(zhōng)指明的測試模式)在信号上進行後期處理(lǐ)，得到 PSD。然後使用(yòng)上限和下限模闆，把計算得出的 PSD 與規範進行對比，得到最終結果。

功率頻譜密度 (PSD) 測量

“MDI 抖動”測量

配置成“支持的 1000BASE-T1/100BASE-T1 測試”表中(zhōng)指明的測試模式，發送三個{+1}符号，後面連續跟着三個{-1}符号。測量數據信号的抖動。

“MDI 抖動”測量

驗證和調試

通過使用(yòng) 5/6 系列 MSO，可(kě)以在設計早期，在最終一緻性測試前簡便地完成驗證和調試。示波器的标準測量功能(néng)與選配的 5-DJA/6-DJA 高級抖動和定時分(fēn)析軟件相結合，支持多(duō)種關鍵一緻性測試，包括：

• 時鍾頻率和發射機幅度及直方圖和趨勢分(fēn)析
• 正負頂降測量
• 全面表征抖動性能(néng)，包括 TIE 和直方圖特點
• 對 PAM3 信号進行眼圖分(fēn)析

這類早期測試提高了通過一緻性測試的可(kě)能(néng)性，同時支持更全面地表征和确定設計裕量。主從抖動測量可(kě)能(néng)極具(jù)挑戰性，因為(wèi)一緻性測試極限緊張，需要消除可(kě)能(néng)的随機抖動源或确定性抖動源。

使用(yòng) 5/6 系列 MSO 測量和選項 5-DJA/6-DJA 測量進行的發射機主抖動分(fēn)析，顯示時間間隔誤差 (TIE) 值為(wèi) 30.68 ps

确保主從設備之間實現可(kě)靠的網絡通信，一個主要問題是受到各種幹擾源的影響。在 PAM3 信令中(zhōng)，确認可(kě)靠運行與識别可(kě)能(néng)的幹擾源或錯誤情況可(kě)能(néng)很(hěn)難區(qū)分(fēn)。

實踐證明，眼圖分(fēn)析可(kě)以評估複雜的通信信号組成的長(cháng)數據流。為(wèi)示波器配置高級抖動和眼圖分(fēn)析軟件（選項 5-DJA/6-DJA），可(kě)以全面調試和執行抖動、定時和眼圖測量。

使用(yòng) 5/6 系列 MSO 測量和選項 5-DJA/6-DJA 測量進行的發射機主抖動分(fēn)析，顯示時間間隔誤差 (TIE) 值為(wèi) 30.68 ps

信号質(zhì)量測試

汽車(chē)設計人員需要在各種條件下檢驗電(diàn)路設計質(zhì)量，比如不同的溫度、電(diàn)壓和振動條件下。除一緻性測試外，設計人員需要在各種條件下檢驗設計質(zhì)量。5-DJA/6-DJA 高級抖動和定時分(fēn)析軟件允許設計人員配置 1000BASE-T1/100BASE-T1 測量，在不同環境條件下運行測量。設計人員可(kě)以在汽車(chē)環境中(zhōng)集成測量，使用(yòng)連續模式運行測量。

物(wù)理(lǐ)層抖動/定時分(fēn)析

差分(fēn)幅度特點

失真信号眼圖分(fēn)析

“通過/不通過”報告

5-CMAUTOEN/6-CMAUTOEN 支持 MHL 或 PDF 格式的摘要報告，可(kě)以迅速簡便地編制一緻性測試文(wén)檔。該軟件在測試完成時自動生成報告，包括測試通過/失敗狀态，迅速分(fēn)析測試結果。報告中(zhōng)還包括測試配置細節、波形圖、示波器顯示畫面和裕量分(fēn)析，可(kě)以深入了解設計特點。

詳細的測試報告，顯示 PSD 模闆測試示圖

6 系列 MSO 示波器

6 系列 MSO 示波器

由于高達 8 GHz 模拟帶寬、25 GS/s 采樣率、最低噪音和最高分(fēn)辨率，6 系列 MSO 示波器擁有(yǒu)所需的性能(néng)，可(kě)以以超高的信号保真度和分(fēn)辨率捕獲波形，查看汽車(chē)以太網信号小(xiǎo)的波形細節。

在您需要捕獲高幅度信号，同時又(yòu)要查看較小(xiǎo)的信号細節時，6 系列 MSO 示波器提供了傑出的性能(néng)，可(kě)以捕獲關心的信号，同時最大限度地降低不想要的噪聲的影響。6 系列 MSO 示波器的核心是 12 位模數轉換器 (ADC)，其提供的垂直分(fēn)辨率是傳統 8 位 ADC 的 16倍。

探頭和測試夾具(jù)

準确的可(kě)重複的一緻性測試要求接入 PHY 發射機輸出和基準時鍾，必須支持校準和使用(yòng)幹擾信号。推薦方式是使用(yòng)泰克 TF-XGbT 以太網夾具(jù)和 TF-BRR-CFD 時鍾分(fēn)路器夾具(jù)。這些夾具(jù)可(kě)以支持所有(yǒu)測試設置，同時為(wèi)探測提供方便的測試點。

TF-XGbT 以太網夾具(jù)

如果想直接探測 DUT，應使用(yòng) ≥2 GHz 的差分(fēn)探頭。泰克 TDP3500 是推薦用(yòng)于 1000BASE-T1 測試的差分(fēn)探頭。