ホーム > 特許ランキング > ＴＥＫＴＲＯＮＩＸ，ＩＮＣ．
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023115003
(43)【公開日】2023-08-18
(54)【発明の名称】試験測定装置及び試験測定装置における方法
(51)【国際特許分類】
G01R 29/02 20060101AFI20230810BHJP
G01R 31/3173 20060101ALI20230810BHJP
G01R 31/28 20060101ALI20230810BHJP
H04B 3/462 20150101ALI20230810BHJP
【ＦＩ】
G01R29/02 L
G01R31/3173
G01R31/28 R
H04B3/462
【審査請求】未請求
【請求項の数】15
【出願形態】ＯＬ
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2023016571
(22)【出願日】2023-02-07
(31)【優先権主張番号】202221006430
(32)【優先日】2022-02-07
(33)【優先権主張国・地域又は機関】IN
(31)【優先権主張番号】18/105,736
(32)【優先日】2023-02-03
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(71)【出願人】
【識別番号】391002340
【氏名又は名称】テクトロニクス・インコーポレイテッド
【氏名又は名称原語表記】ＴＥＫＴＲＯＮＩＸ，ＩＮＣ．
(74)【代理人】
【識別番号】100090033
【弁理士】
【氏名又は名称】荒船 博司
(74)【代理人】
【識別番号】100093045
【弁理士】
【氏名又は名称】荒船 良男
(72)【発明者】
【氏名】マドゥスーダン・アチャリア
(72)【発明者】
【氏名】ヨゲシュ・エム・パイ
(72)【発明者】
【氏名】クリシュナ・エヌ・エイチ・スリ
(72)【発明者】
【氏名】アンソニー・ビー・アンブローズ
(72)【発明者】
【氏名】ブレア・バティ
(72)【発明者】
【氏名】ダラス・ジェイ・モーラー
(57)【要約】
【課題】高速シリアル・データで発生する電源誘導ジッタ（ＰＳＩＪ）を特定し、測定する。
【解決手段】試験測定装置１１００には、測定ユニット１１２０があり、電源の出力のノイズを測定し、被試験デバイス（ＤＵＴ）１１０１内の上記電源に結合されたデータ生成回路によって生成されるシリアル・データ信号のジッタを測定し、シリアル・データ信号のジッタに対する電源から測定されたノイズの相関関係を明らかにする。この相関処理は、周波数領域で行っても良い。測定されたノイズと測定されたジッタのスペクトル・プロットが生成され、ユーザに表示されても良い。
【選択図】図１１
【解決手段】試験測定装置１１００には、測定ユニット１１２０があり、電源の出力のノイズを測定し、被試験デバイス（ＤＵＴ）１１０１内の上記電源に結合されたデータ生成回路によって生成されるシリアル・データ信号のジッタを測定し、シリアル・データ信号のジッタに対する電源から測定されたノイズの相関関係を明らかにする。この相関処理は、周波数領域で行っても良い。測定されたノイズと測定されたジッタのスペクトル・プロットが生成され、ユーザに表示されても良い。
【選択図】図１１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
試験測定装置における方法であって、
電源の出力におけるノイズを測定する処理と、
上記電源に結合されたデータ生成回路によって生成されるシリアル・データ信号のジッタを測定する処理と、
上記電源から測定されたノイズと上記シリアル・データ信号のジッタとの相関関係を明らかにする処理と
を具える方法。
電源の出力におけるノイズを測定する処理と、
上記電源に結合されたデータ生成回路によって生成されるシリアル・データ信号のジッタを測定する処理と、
上記電源から測定されたノイズと上記シリアル・データ信号のジッタとの相関関係を明らかにする処理と
を具える方法。
【請求項2】
ある周波数範囲に広がる測定されたノイズの周波数領域での第１スペクトル・プロット表示を生成する処理と、
同じ上記周波数範囲に広がる測定されたジッタの周波数領域での第２スペクトル・プロット表示を生成する処理と、
出力表示画面に上記第１スペクトル・プロット表示及び上記第２スペクトル・プロット表示を表示する処理と
を更に具える請求項１による試験測定装置における方法。
同じ上記周波数範囲に広がる測定されたジッタの周波数領域での第２スペクトル・プロット表示を生成する処理と、
出力表示画面に上記第１スペクトル・プロット表示及び上記第２スペクトル・プロット表示を表示する処理と
を更に具える請求項１による試験測定装置における方法。
【請求項3】
上記電源から測定されたノイズと上記シリアル・データ信号のジッタとの相関関係を明らかにする処理が、
ある周波数範囲を通して上記電源の出力のノイズ成分を探索する処理と、
同じ上記周波数範囲を通して上記シリアル・データ信号のジッタ成分を探索する処理と、
上記電源の出力の上記ノイズ成分が第１閾値を超え、かつ、上記シリアル・データ信号の上記ジッタ成分が第２閾値を超える上記周波数範囲内の特定の周波数を求める処理と
を有する請求項１による試験測定装置における方法。
ある周波数範囲を通して上記電源の出力のノイズ成分を探索する処理と、
同じ上記周波数範囲を通して上記シリアル・データ信号のジッタ成分を探索する処理と、
上記電源の出力の上記ノイズ成分が第１閾値を超え、かつ、上記シリアル・データ信号の上記ジッタ成分が第２閾値を超える上記周波数範囲内の特定の周波数を求める処理と
を有する請求項１による試験測定装置における方法。
【請求項4】
生成したストレス信号を上記特定の周波数で上記電源に印加する処理を更に具える請求項１による試験測定装置における方法。
【請求項5】
上記シリアル・データ信号の垂直ノイズを測定する処理と、
上記シリアル・データ信号の上記垂直ノイズに対する上記電源から測定されたノイズの相関関係を明らかにする処理と
を更に具える請求項１による試験測定装置における方法。
上記シリアル・データ信号の上記垂直ノイズに対する上記電源から測定されたノイズの相関関係を明らかにする処理と
を更に具える請求項１による試験測定装置における方法。
【請求項6】
上記シリアル・データ信号にノッチ・フィルタを適用してフィルタ処理されたシリアル・データ信号を生成する処理と、
上記フィルタ処理されたシリアル・データ信号の視覚的出力を表示する処理と
を更に具える請求項１による試験測定装置における方法。
上記フィルタ処理されたシリアル・データ信号の視覚的出力を表示する処理と
を更に具える請求項１による試験測定装置における方法。
【請求項7】
上記フィルタ処理されたシリアル・データ信号の視覚的出力を表示する処理が、上記フィルタ処理されたシリアル・データ信号のアイ・ダイアグラムを生成する処理、上記フィルタ処理されたシリアル・データ信号のスペクトル・プロット表示を生成する処理、又は、上記フィルタ処理されたシリアル・データ信号のヒストグラムを生成する処理を有する請求項６による試験測定装置における方法。
【請求項8】
上記ノッチ・フィルタの適用前後の上記シリアル・データ信号から生成されたアイ・ダイアグラムの開口部の増加量を求める処理と、
求めた改善量をディスプレイ上に表示する処理と
を更に具える請求項６による試験測定装置における方法。
求めた改善量をディスプレイ上に表示する処理と
を更に具える請求項６による試験測定装置における方法。
【請求項9】
上記電源から測定されたノイズと上記シリアル・データ信号のジッタとの相関関係を明らかにする処理が、特定の周波数において、上記電源から測定されたリップルを上記シリアル・データのタイム・インターバル・エラーと比較する処理を有する請求項１による試験測定装置における方法。
【請求項10】
上記電源から測定された、予め定めた周波数より小さいリップルのみを上記相関関係を明らかにする処理に用いる請求項１による試験測定装置における方法。
【請求項11】
一連のインタラクティブな画面を上記試験測定装置のユーザに表示する処理を更に具え、上記一連のインタラクティブな画面は、ユーザから電圧のリップル周波数を受けて、受けたリップル周波数で電圧リップルを上記電源に印加する請求項１による試験測定装置における方法。
【請求項12】
試験測定システムであって、
電源と該電源から供給される電力を使用するシリアル・データ生成部を有する試験対象の被試験デバイス（ＤＵＴ）と、
該ＤＵＴに結合された試験測定装置と
を具え、
該試験測定装置が、
上記ＤＵＴの電源から電源信号を受ける入力チャンネルと、
上記ＤＵＴによって生成されるシリアル・データ信号を受ける別の入力チャンネルと、
上記電源信号のノイズを測定すると共に上記ＤＵＴによって生成される上記シリアル・データ信号のジッタを測定するように構成される測定ユニットと、
上記シリアル・データ信号のジッタに対する上記電源から測定されるノイズの相関関係を明らかにするように構成されたプロセッサと、
相関関係の結果を表示するように構成されたディスプレイと
を有する試験測定システム。
電源と該電源から供給される電力を使用するシリアル・データ生成部を有する試験対象の被試験デバイス（ＤＵＴ）と、
該ＤＵＴに結合された試験測定装置と
を具え、
該試験測定装置が、
上記ＤＵＴの電源から電源信号を受ける入力チャンネルと、
上記ＤＵＴによって生成されるシリアル・データ信号を受ける別の入力チャンネルと、
上記電源信号のノイズを測定すると共に上記ＤＵＴによって生成される上記シリアル・データ信号のジッタを測定するように構成される測定ユニットと、
上記シリアル・データ信号のジッタに対する上記電源から測定されるノイズの相関関係を明らかにするように構成されたプロセッサと、
相関関係の結果を表示するように構成されたディスプレイと
を有する試験測定システム。
【請求項13】
上記相関関係の結果が、
ある周波数範囲に広がる電源ノイズの周波数領域での第１スペクトル・プロット表示と、
同じ上記周波数範囲に広がるジッタの周波数領域での第２スペクトル・プロット表示と
を有する請求項１２による試験測定システム。
ある周波数範囲に広がる電源ノイズの周波数領域での第１スペクトル・プロット表示と、
同じ上記周波数範囲に広がるジッタの周波数領域での第２スペクトル・プロット表示と
を有する請求項１２による試験測定システム。
【請求項14】
上記試験測定装置の上記プロセッサが、上記シリアル・データ信号にノッチ・フィルタを適用してフィルタ処理されたシリアル・データ信号を生成するように構成され、上記ディスプレイが、上記フィルタ処理されたシリアル・データ信号の視覚的出力を表示するように構成される請求項１２による試験測定システム。
【請求項15】
上記フィルタ処理されたシリアル・データ信号の視覚的出力が、上記フィルタ処理されたシリアル・データ信号のアイ・ダイアグラム、上記フィルタ処理されたシリアル・データ信号のスペクトル・プロット表示又は上記フィルタ処理されたシリアル・データ信号のヒストグラムを有する請求項１４による試験測定システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、概して、信号品質分析に関し、より詳細には、高速シリアル（high-speed serial：ＨＳＳ）データにおいて生じる電源誘導ジッタ（Power Supply Induced Jitter：ＰＳＩＪ）の特定に関する。
【背景技術】
【0002】
高速シリアル・データを生成する現在のシステムでは、動作周波数は、異なる高速負荷をオンにする複数の電源レール（パワー・レール）で、最大数十ＧＨｚの値を達成できる。最新の回路における電源電圧の低下と、スイッチング速度の向上を考慮すると、現代のシステム設計者にとって最も困難なタスクの１つは、生成される高速データ信号の信号品質（Integrity：インテグリティ）を維持し、不完全な電力信号によるキャリーオーバーの影響を最小限に抑えることである。回路がサブ・マイクロ・メートルのサイズにまで微細化されて、電力信号が高速データ信号を生成するコンポーネントにますます物理的に近づき、キャリーオーバー効果が悪化するにつれて、このクロスオーバー効果を最小化する必要性が一層重要になる。
【0003】
シグナル（信号）インテグリティ（Signal integrity：ＳＩ）分析は、通常、ビット・エラー・レート（ＢＥＲ）の観点から、トランスミッタ、基準クロック、チャンネル及びレシーバ回路の性能に焦点を当てる。逆に、パワー（電力）インテグリティ（Power integrity：ＰＩ）分析は、通常、電圧スパイクと、低インピーダンスのリターン・パスなしで、一連の電源レールを介して一定の電力を供給する配電回路網（power distribution network：ＰＤＮ）の能力に焦点を当てている。更に、高速システムでは、ＰＩシステムとＳＩシステムは、ある程度相互依存しているため、ＰＩの変化もＳＩの品質に影響を与える可能性がある。
【0004】
また、ＰＤＮ自体がノイズやジッタの原因となる可能性がある。電圧レギュレータ・モジュール（voltage regulator module：ＶＲＭ）、オンチップ・パッケージ、ピン、トレース、ビア、コネクタなど、このような回路で使用される回路設計とコンポーネントは、ＰＤＮのインピーダンスに影響を与えるため、供給される電力の品質が影響を受ける。従って、パワー・インテグリティの問題が、信号品質の低下を引き起こしているかどうかを分析することが重要である。
【0005】
更に、高速シリアル・ジッタに関連する問題を特定するには、電源レールとシリアル・データが同じ基板構造上に存在するため、電力品質及び信号品質の両方の問題を理解する必要がある。よって、電源誘導ジッタ（ＰＳＩＪ）などのパワー・インテグリティの問題は、基板の寄生成分が回路の最終結果に影響を与えるため、シミュレーション段階など、新しい回路の設計段階の早い段階で特定するのが最善である。また、ＰＳＩＪをシステム・レベルで評価することも重要であり、そうしないと、電源（Power Supply：ＰＳ）に起因する問題が正しく特定されない可能性がある。ＰＳＩＪは、検証サイクルの最後に、高速側で検出するのが最適である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特表２０１２－５３２３６９号公報
【特許文献2】特開２０１６－３３５１３号公報
【非特許文献】
【0007】
【非特許文献1】「ジッタ」、山下勝巳の「これだけは知っておきたいアナログ用語」、ＥＤＮジャパン、２０１１年５月１３日公開、［オンライン］、［２０２３年２月６日検索］、インターネット<https://edn.itmedia.co.jp/edn/articles/1003/03/news127.html>
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかし、検証サイクルの最後にＰＳＩＪが検出された後にだけ設計変更を行うのは、このような遅い段階で、そのような変更を行うと、多大な労力とやり直しが必要になるため、非効率である。また、上述したように、ＰＳＩＪが、高速シリアル・データを生成する回路に及ぼす悪影響は、設計の小型化による部品密度の向上に伴い増大する。
【0009】
現在のシミュレーション・モデルは、複雑で時間がかかり、高速シリアル（ＨＳＳ）データに現れるノイズの原因に関するガイダンスを提供しない。このため、ＨＳＳデータで生じる電源誘導ジッタ（ＰＳＩＪ）を特定して測定するためのシンプルな解決手法がない。
【0010】
本開示による実施形態は、従来技術におけるこれら及び他の欠陥に取り組むものである。
【課題を解決するための手段】
【0011】
以下では、本願で開示される技術の理解に有益な実施例が提示される。この技術の実施形態は、以下で記述する実施例の１つ以上及び任意の組み合わせを含んでいても良い。
【0012】
実施例１は、試験測定装置における方法であって、電源（Power Supply：ＰＳ）の出力におけるノイズを測定する処理と、上記電源に結合されたデータ生成回路によって生成されるシリアル・データ信号のジッタを測定する処理と、上記電源から測定されたノイズと上記シリアル・データ信号のジッタとの相関関係を明らかにする処理とを具える。
【0013】
実施例２は、実施例１による方法であって、ある周波数範囲に広がる測定されたノイズの周波数領域での第１スペクトル・プロット表示を生成する処理と、同じ上記周波数範囲に広がる測定されたジッタの周波数領域での第２スペクトル・プロット表示を生成する処理と、出力表示画面に上記第１スペクトル・プロット表示及び上記第２スペクトル・プロット表示を表示する処理とを更に具える。
【0014】
実施例３は、実施例２による方法であって、上記周波数範囲をユーザが指定する。
【0015】
実施例４は、実施例１～３のいずれかに記載の方法であって、上記電源から測定されたノイズと上記シリアル・データ信号のジッタとの相関関係を明らかにする処理が、ある周波数範囲を通して上記電源の出力のノイズ成分を探索する処理と、同じ上記周波数範囲を通して上記シリアル・データ信号のジッタ成分を探索する処理と、上記電源の出力のノイズ成分が第１閾値を超え、かつ、上記シリアル・データ信号のジッタ成分が第２閾値を超える上記周波数範囲内の特定の周波数を求める処理とを有する。
【0016】
実施例５は、実施例１～４のいずれかに記載の方法であって、生成したストレス信号を上記特定の周波数で上記電源に印加する処理を更に具える。
【0017】
実施例６は、実施例１～５のいずれかに記載の方法であって、上記電源の出力におけるノイズを測定する処理が、リップルを測定する処理を含む。
【0018】
実施例７は、実施例１～６のいずれかに記載の方法であって、上記シリアル・データ信号のジッタを測定する処理が、タイム・インターバル・エラーを測定する処理を含む。
【0019】
実施例８は、実施例１～７のいずれか１つに記載の方法であって、上記シリアル・データ信号の垂直ノイズを測定する処理と、上記シリアル・データ信号の上記垂直ノイズに対する上記電源から測定されたノイズの相関関係を明らかにする処理とを更に具える。
【0020】
実施例９は、実施例１～８のいずれか１つに記載の方法であって、上記シリアル・データ信号にノッチ・フィルタを適用してフィルタ処理されたシリアル・データ信号を生成する処理と、上記フィルタ処理されたシリアル・データ信号の視覚的出力を表示する処理とを更に具える。
【0021】
実施例１０は、実施例９による方法であって、上記ノッチ・フィルタのパラメータは、上記試験測定装置のユーザによって設定可能である。
【0022】
実施例１１は、実施例９による方法であって、上記フィルタ処理されたシリアル・データ信号の視覚的出力を表示する処理が、上記フィルタ処理されたシリアル・データ信号のアイ・ダイアグラムを生成する処理、上記フィルタ処理されたシリアル・データ信号のスペクトル・プロット表示を生成する処理、又は、上記フィルタ処理されたシリアル・データ信号のヒストグラムを生成する処理を有する。
【0023】
実施例１２は、実施例９による方法であって、上記ノッチ・フィルタを適用する前に、上記シリアル・データ信号の視覚的出力を表示する処理を更に具える。
【0024】
実施例１３は、実施例９による方法であって、上記ノッチ・フィルタの適用前後の上記シリアル・データ信号から生成されたアイ・ダイアグラムの開口部の増加量を求める処理と、求めた改善量をディスプレイ上に表示する処理とを更に具える。
【0025】
実施例１４は、実施例１～１３のいずれかに記載の方法であって、上記電源から測定されたノイズと上記シリアル・データ信号のジッタとの相関関係を明らかにする処理が、特定の周波数において、上記電源から測定されたリップルを上記シリアル・データのタイム・インターバル・エラーと比較する処理を含む。
【0026】
実施例１５は、実施例１４による方法であって、上記電源から測定されたリップル閾値より大きいリップルのみを上記相関関係を明らかにする処理に用いる。
【0027】
実施例１６は、実施例１～１４のいずれかに記載の方法であって、上記電源から測定された、予め定めた周波数より小さいリップルのみを上記相関関係を明らかにする処理に用いる。
【0028】
実施例１７は、実施例１～１６のいずれか１つに記載の方法であって、一連のインタラクティブな画面を上記試験測定装置のユーザに表示する処理を更に具える。
【0029】
実施例１８は、実施例１７による方法であって、上記一連のインタラクティブな画面は、ユーザから電圧のリップル周波数を受けて、受けたリップル周波数で電圧リップルを上記電源に印加する。
【0030】
実施例１９は、実施例１７による方法であって、上記試験測定装置は、上記電源及び上記データ生成回路を含む被試験デバイスに結合され、上記一連のインタラクティブな画面は、上記電源に結合される上記試験測定装置の入力チャンネルを定めるユーザからの入力を受けると共に、上記データ生成回路の入力チャンネルを定めるユーザからの入力を受ける。
【0031】
実施例２０は、試験測定システムであって、電源と該電源から供給される電力を使用するシリアル・データ生成部を有する試験対象の被試験デバイス（ＤＵＴ）と、該ＤＵＴに結合された試験測定装置とを具え、該試験測定装置は、上記ＤＵＴの電源から電源信号を受ける入力チャンネルと、上記ＤＵＴによって生成されるシリアル・データ信号を受ける別の入力チャンネルと、上記電源信号のノイズを測定すると共に上記ＤＵＴによって生成される上記シリアル・データ信号のジッタを測定するように構成される測定ユニットと、上記シリアル・データ信号のジッタに対して上記電源から測定されるノイズの相関関係を明らかにするように構成されたプロセッサと、相関関係の結果を表示するように構成されたディスプレイとを有する。
【0032】
実施例２１は、実施例２０による試験測定システムであって、上記相関関係の結果が、ある周波数範囲に広がる電源ノイズの周波数領域での第１スペクトル・プロット表示と、同じ上記周波数範囲に広がるジッタの周波数領域での第２スペクトル・プロット表示とを有する。
【0033】
実施例２２は、実施例２０による試験測定システムであって、上記試験測定装置の上記プロセッサが上記シリアル・データ信号にノッチ・フィルタを適用してフィルタ処理されたシリアル・データ信号を生成するように構成され、上記ディスプレイが上記フィルタ処理されたシリアル・データ信号の視覚的出力を表示するように構成される。
【0034】
実施例２３は、実施例２２による試験測定システムであって、上記フィルタ処理されたシリアル・データ信号の視覚的出力が、上記フィルタ処理されたシリアル・データ信号のアイ・ダイアグラム、上記フィルタ処理されたシリアル・データ信号のスペクトル・プロット表示又は上記フィルタ処理されたシリアル・データ信号のヒストグラムを含む。
【0035】
実施例２４は、実施例２２による試験測定システムであって、上記プロセッサは、ノッチ・フィルタを適用する前と後の上記シリアル・データ信号から生成されるアイ・ダイアグラム表示の開口部の増加量を求め、上記ディスプレイは、求めた結果を表示するように構成される。
【0036】
実施例２５は、実施例２０～２４のいずれかに記載の試験測定システムであって、上記試験測定装置が、上記電源のノイズ及び上記シリアル・データ信号上のジッタを測定する処理に関連する、上記ディスプレイ上の一連のインタラクティブな画面を記憶するためのメモリを有する。
【図面の簡単な説明】
【0037】
【図5】図５は、本開示技術の実施形態による、電源レールのスペクトル成分のスペクトル・プロット及びタイム・インターバル・エラー（ＴＩＥ）のスペクトルを示す試験装置のディスプレイに表示される結果画面の一例である。
【発明を実施するための形態】
【0038】
当業者であれば、本願のいずれのブロック図も、本開示の原理を具体化する例示的方法の概念図を表していることが理解できよう。同様に、任意のフローチャート、フロー図などは、コンピュータ可読媒体で実質的に表現され、コンピュータ又はプロセッサ（そのようなコンピュータ又はプロセッサが明示的に示されているかどうかにかかわらず）によって、実行され得る様々なプロセスを表していることが理解できよう。
【0039】
本開示技術の実施形態は、高速シリアル（high-speed serial：ＨＳＳ）データにおいて生じる電源誘導ジッタ（power supply induced jitter：ＰＳＩＪ）を測定するための方法及び装置に関し、更に、そのようなジッタが、電源（Power Supply：ＰＳ）内のノイズに関連するか否かを決定するためのツールをユーザに提供することに関する。
【0040】
図１は、配電回路網（power distribution network：ＰＤＮ）１００及び高速シリアル（ＨＳＳ）基板１３０の一例を示すブロック図であり、これらについて、本開示技術の実施形態による試験装置及び方法が動作しても良い。配電回路網１００は、電源電圧１１０から給電されるＡＣ－ＤＣアダプタ１１２などの様々なコンポーネントを有していても良い。電源電圧は、例えば、８～２５ボルトの間であっても良い。供給された電圧は、アダプタ１１２から電源１１４に渡される。電源１１４は、それ自体が、例えば、ＡＣ－ＤＣ整流回路に加えて、電圧レギュレータ・モジュール（voltage regulator module：ＶＲＭ）を有していても良い。
【0041】
配電回路網１００の更なるコンポーネントとしては、電源１１４からの電圧を降圧するための降圧コンバータ１１６に加えて、配電回路網の品質を測定するための電源レール・プローブ・アクセス１２０があっても良い。配電回路網１００のこれらのコンポーネントは、一緒に動作して、基板、パッケージ又はダイ（die）に供給される様々な電源レール（パワー・レール）のための電力を生成する。配電回路網１００の上述したコンポーネントのいずれか、又は、他のものが、配電回路網が給電するコンポーネントで生成されるデータに影響を与えることがあるノイズ源となる可能性がある。
【0042】
図示の実施形態では、配電回路網１００によって生成された電力は、高速シリアル（ＨＳＳ）データを生成するための回路を含む基板１３０に提供される。通常、様々な理由から、１つの基板、パッケージ又はダイに、複数の電源レールが与えられる。一部の電源レールは、異なる電圧を伝送するため、互いに分離する必要がある。他の電源レールは、干渉を最小限に抑えてコンポーネントに電力を配電するために分離されている。例えば、ノイズの特に多いコンポーネントを通過して電源レールを配線するのではなく、電力を分割して、最初の電源レールでノイズの多いコンポーネントより前のコンポーネントに電力を供給し、もう一方の電源レールでノイズの多いコンポーネントより後のコンポーネントに電力を供給することもできる。
【0043】
図１において、基板１３０には、第１電源レール１２２、第２電源レール１２４、ｎ番目の電源レール１２８などと、複数の電源レール出力がある。省略記号１２６は、ＰＤＮ１００から基板１３０に供給される任意の個数の別々の電源レールが存在しても良いことを示す。干渉又はノイズは、配電回路網１００の任意のコンポーネント上に存在することがあり、これらは更に、共通の基板、パッケージ又はダイを有する他の回路に伝達されることがある。ＰＤＮ１００からのノイズは、それ自身はリップルや電圧ドリフトとして現れることがあり、これは、以下に説明するように、測定装置によって測定されても良い。ＰＤＮ１００からの電源信号のスペクトル分析が、ＰＤＮからのノイズが特定の周波数で発生しているかどうかを決定するために利用されても良い。
【0044】
また、本開示のいくつかの実施形態には、ストレス生成部１１５を有していても良く、これは、ＰＤＮに人為的にストレスを与えるために、特定の周波数での繰り返し信号をＰＤＮ１００に注入するために使用されても良い。ＰＤＮ１００に対する人工ストレスの影響は、ＰＤＮ１００上のノイズと、ＰＤＮ１００によって給電されるデータ生成回路上のノイズとの間の因果関係を決定するのを助けるために、測定装置によって測定されても良い。ストレス生成部１１５は、ＰＤＮ１００に繰り返し波形を印加するための関数発生回路又は他の信号源を有していても良い。この波形は、正弦波などのリップルの形態であっても良いし、三角波、鋸歯状波又は方形波などの他の形状の波形を有していても良い。
【0045】
いくつかの実施形態では、ユーザは、繰り返し波形が印可される周波数を指定しても良い。更に、ストレス生成部１１５は、リップルその他のストレスを電源１１４及び電源レールに加えるものとして説明されているが、ストレス生成部１１５は、ＰＤＮ１００内の任意のコンポーネントに結合してストレスを生成することができる。ストレス生成部１１５は、必ずしも全ての実施形態において用いられるわけではなく、代わりに、ＰＤＮ１００上に自然に存在するノイズ又はリップルを、以下に説明するように測定及び評価しても良い。
【0046】
基板１３０には、３つの別々の回路１３２、１３４及び１３８が図示されており、これらは、電源１００、又は、場合によっては隣接する回路の動作のいずれかに由来するノイズ又は外乱（disturbance：障害）で影響を受ける可能性がある。ある特定の回路のノイズは、様々な発生源（Source：ソース）から発生する可能性がある。
【0047】
第１タイプのノイズは、特定の回路にネイティブに（先天的に）存在することがあり、これは自己加害（self-aggression）ノイズと呼ばれる。２番目のタイプのノイズは、ある回路がノイズを別の回路に伝送するときに発生する。一般に、ノイズを生成する要素は、加害者（aggressor：アグレッサ）と呼ばれ、その相手方の回路は、被害者（victim：ビクティム）回路と呼ばれる。３番目のタイプのノイズは、２つの回路が互いに影響し合う場合で、相互加害（mutual aggression）ノイズと呼ばれることがある。相互加害ノイズは、２つの回路間のクロストーク・ノイズとして現れることがある。
【0048】
配電回路網から生じるノイズなど、パッケージや相互接続部に結合されるノイズは、ＨＳＳ回路に影響を与えることが多い、更に別のタイプのノイズである。本開示技術の実施形態は、電源に結合されたＨＳＳ信号中に存在する電源ノイズの発生源を特定するツール及び方法を提供する。
【0049】
図２は、本開示技術の実施形態による試験装置及び方法によって特定されても良い、高速シリアル・データに影響を及ぼすノイズ成分の様々な発生源を示す別の配電回路網のブロック図である。
【0050】
図２は、高速シリアル（ＨＳＳ）データに影響を与える電源のノイズ成分の典型的な発生源を示している。電源２１０は、配電回路網２２０用の電力を生成する。図２において、配電回路網２２０は、４つの異なるレギュレータ・モジュール２３０、２３２、２３４及び２３６に結合され、これらは、配電回路網によって給電される様々な回路に対して異なる電圧を生成しても良い。図１にあるように、いくつかの実施形態では、以下で説明するように、リップルその他のノイズをＰＤＮ２２０に注入するために、ストレス生成部２２５を使用して、データ生成回路についてのジッタとの相関分析を支援しても良い。
【0051】
図２において、加害者回路２４０は、ノイズの多い回路であり、それ自身のノイズを被害者回路２４２に伝送する。ノイズは、参照番号２５２として表される。加害者２４０及び被害者２４２の両方の出力は、ポイント・オブ・ロード（Point of Load：ＰＯＬ）と呼ばれる高速シリアル負荷である。従って、加害者回路２４０内のノイズは、加害者回路自体内又は電圧レギュレータ・モジュール２３０内に、その発生源があり得る。いずれにしても、この例では、加害者回路２４０のノイズは、被害者回路２４２に伝送され、ここでは、被害者回路２４２のＰＯＬ上のノイズとして表現されても良い。
【0052】
ノイズ伝送の関連する形態としては、２つの回路が互いに影響し合う場合があり、これは、２つの相互加害者（co-aggressor）回路２４４、２４６間で伝送されるノイズ２５６として図示される。この相互加害者のノイズはクロストークと呼ばれることがあり、これは両方の相互加害者２４４、２４６のＰＯＬ上に表されても良い。
【0053】
配電回路網２２０によって給電される更なる電力レールである電力レール２２２、２２３から生じる第３の形態のノイズが図示されている。これらの電力レール２２２、２２３は、配電回路網２２０内の他のノイズの多いレールに結合されているおかげで、ノイズが多い。このような結合されたノイズの発生源は、図２に示したコンポーネントのいずれでも生成される可能性があるため、検出が困難な場合がある。
【0054】
本開示では、複数の特徴の中でも、特に、ユーザ/設計エンジニアが、電源に結合された高速シリアル・データ（ＨＳＳ）回路における電源誘導ジッタ（ＰＳＩＪ）のようなノイズを特定することを可能にするための様々な形式のワークフロー・プロセスを有する試験測定装置について説明する。これらのワークフロー・プロセスには、試験中を通じてユーザをガイドする操作ガイド（wizard：ウィザード）形式のワークフローを含めることも、ガイド付きでないメニュー・ワークフローを含めることもできる。どちらのタイプのワークフローも、測定装置のグラフィカル・ユーザ・インタフェース（ＧＵＩ）を使用して、ユーザが、高速データのジッタやその他のノイズを測定し、電源レールのノイズに起因するかどうかを判断するのに有益である。以下の説明は、主にＨＳＳデータにおけるジッタの特定に関して述べるが、開示技術の実施形態は、また、配電回路網のノイズと相関することがある垂直ノイズ、位相ノイズ、その他の欠陥など、生成されたデータ中の他の欠陥を特定しても良い。
【0055】
概して、ＰＳＩＪを特定するための測定装置は、被試験デバイス（ＤＵＴ）から測定又は試験される信号を受けるための１つ以上の入力部又はチャンネルを含む。装置の例を図１１を参照して以下で説明する。この例では、ＤＵＴは、高速シリアル・データを生成するデバイスである。オペレータは、試験する入力信号のパラメータを測定するように測定装置を設定する。この例では、オペレータは、リップル、電圧ドリフト又はその他の検出可能なアーチファクト（artifact：本来存在しないはずのもの）などの電源ノイズが高速シリアル・データのノイズに寄与しているかどうかを判断するために測定装置を設定する。いくつかの実施形態では、オペレータは、プログラミング・コマンドを使用して測定装置をプログラムしても良い。以下に説明する別の実施形態では、オペレータは、測定装置の表示画面上のＧＵＩを使用して、セットアップを実行し、ＨＳＳデータを生成するＤＵＴの試験をガイドし、その結果、ユーザは、ＨＳＳデータ上のノイズが電源に起因するかどうかを容易に判断できる。
【0056】
図３Ａは、最初の画面（メニュー）３０２を、試験測定装置のユーザ又はオペレータに表示される操作ガイド形式のプロセス・フローで示している。この例では、測定装置は、試験対象の１つ以上の電源レールと１つ以上のＨＳＳデータ生成部を含むＤＵＴに結合されている。メニュー３０２の第１ウィンドウにおいて、オペレータは、パワー・インテグリティ（ＰＩ）試験の設定を選択する。ＰＩの設定では、オペレータは、測定する特定の電源レール信号源のチャンネルを選択し、ＤＵＴ内の電源レールの総数を入力する。図の例では、試験される電源レールは、チャンネル１であり、４つの電源レールがある。オペレータは、メニュー３０２内のラベル付けウィンドウにおいて、試験にラベルを付けても良い。メニュー３０２を使用した設定が完了すると、ユーザは、操作ガイド（wizard）開始ボタンを選択して、以下に説明する操作ガイド形式のプロセス・フローを開始できる。
【0057】
図３Ｂは、ＰＩ操作ガイドを開始したウィンドウ３０４を示し、これは、ユーザがパワー・インテグリティを分析するのを補助する。ＰＩ操作ガイドを開始した後には、図３Ｃに図示されるように、ＰＩ操作ガイドの電源レール設定メニュー３０６が続く。ＰＩ操作ガイドの電源レール設定メニュー３０６において、ユーザは、電源信号のＨＳＳ信号への影響は、加害者としてか又は被害者としてかを指定するなど、電源のタイプを定義する。図示の実施形態では、ユーザは、電源信号が加害者としてＨＳＳ信号に影響を及ぼすと定義している。
【0058】
ユーザは、図３Ｄに示す電源レール設定メニュー３０８によって、電源レールを信号源とするチャンネルを選択し、電源レールに印加される人工的で周期的なノイズのリップル周波数を設定できる。この印加ノイズは、測定装置によってＤＵＴの他のコンポーネントで特定できるものであって良く、これは、全体的な性能に影響を与える可能性のあるＤＵＴ内のノイズの多いコンポーネントの発生源を特定するのに有益である。
【0059】
具体的には、回路によって生成されたＨＳＳデータも分析して、電源に印加されたノイズがＨＳＳデータに見られるかどうかを判断しても良い。電源レールに周期的なノイズを印加すると、配電システムに異常が発生し、これをユーザが試験して、ＨＳＳデータ中のＰＪ（periodic jitter：周期ジッタ）が配電システムによって引き起こされたかどうかを判断しても良い。
【0060】
いくつかの実施形態では、試験中に外部ノイズ又はリップルを電源に印加せず、代わりに、配電回路網に先天的に存在するノイズで分析には十分である。いずれの場合も、上記のワークフロー・プロセスにより、ユーザは、設定された電源レール内の有意な（significant：かなり大きな）ノイズ周波数とＨＳＳデータとの間の相関関係を試験できる。
【0061】
図３Ｄのメニュー３０８を再び参照すると、選択された電源レールのチャンネルは、ＨＳＳデータ上のＰＳＩＪを分析するように設定される。電源レールのリップル周波数は、自動又は手動で設定できる。手動モードでは、測定装置の選択した入力チャンネルに結合された電源レール信号源のリップルなどのノイズの周波数を、ユーザが測定する。リップルが、測定したＤＣ電圧において、有意である（significant：かなり大きい）場合、測定装置上で示される測定画面４００の例を示す図４に示されるように、測定装置にはＡＣ成分として表示される。
【0062】
ユーザは、例えば、オシロスコープのカーソル４１０、４１２を用いて、この周波数を手動で測定できる。リップル周波数を測定する別のプロセスは、図４でプロットのカーソル４２０で強調表示されているように、電源レールが信号源のチャンネルでＦＦＴ演算をオンにし、基本波成分の後の支配的な周波数を特定することである。この測定値は、手動モードにおいて、リップル周波数としてメニュー３０８（図３Ｄ）に入力できる。
【0063】
一実施形態では、ＦＦＴ演算を用いた支配的な周波数の特定を自動化できる。これに代えて、ユーザは、ＨＳＳデータ生成部を含むＤＵＴを記述するデータ・シートから、周波数値を選択することによって、手動設定において、メニュー３０８の値に周波数値を入力しても良い。
【0064】
ユーザがメニュー３０２～３０８を使用して電源レールを設定した後、次に、ユーザは、図３Ｅ、３Ｆ、３Ｇ及び３Ｈに夫々図示されるメニュー３１０、３１２、３１４及び３１６を用いて、ＨＳＳデータ試験パラメータを設定する。これらメニュー３１０～３１６も、ユーザが試験測定装置上での試験を自動化するのに役立つ操作ガイド・フローの一部である。
【0065】
メニュー３１０では、電源のノイズの影響を受ける可能性のあるシリアル・データを信号源とするチャンネルが選択される。図示の実施形態では、ＨＳＳデータは、測定装置のチャンネル２で受信される。このＨＳＳデータを信号源とする試験は、ユーザが、電源レールのノイズがスイッチングによって引き起こされているのか、それとも電源に起因する別の発生源があるのかを特定するのに有益である。更に、シリアル・データ設定メニュー３１０において、ユーザは、周期ジッタ（periodic jitter：ＰＪ）に関して、期間の観点でのＰＪ閾値、周期ジッタの最大周波数（ＰＪ）を入力しても良い。このＰＪ設定により、測定装置は、ＰＪ閾値の期間より長く、最大ＰＪ周波数値以下となる全てのＰＪ成分を検討することができる。
【0066】
一実施形態では、電源レールのＰＪ周波数の周波数上限と、ＰＪの時間的閾値を指定することより、電源レールのノイズがスイッチングから生じているのか、それとも電源から発生しているのかを特定するのに役立つ。通常、ＰＪの最大周波数リミットは、その構造で使用されるレギュレータのスイッチング周波数に関する知識によって決まる。一実施形態では、ＰＪ周波数の上限は、１０ＭＨｚ未満であっても良い。
【0067】
メニュー３１０は、ＨＳＳデータとして１つの信号源、即ち、チャンネル２のみを特定しているが、本開示技術の実施形態は、図３Ｆのメニュー３１２に図示されるような２つのＨＳＳデータを信号源に指定しても良い。ユーザが単一のＨＳＳを信号源とするように測定装置を設定する場合、ユーザは、メニュー３１０に図示されるように、メニュー内の第２のシリアル・データの信号源ウィンドウを「なし」として設定できる。この単一の信号源の測定では、測定装置は全帯域幅（ＢＷ）試験を利用する。メニュー３１２のように、２つの信号源が測定に使用される場合、測定装置は、指定された２つの信号源の差として、演算で差分波形を計算する。
【0068】
図３Ａ～３Ｋで説明される操作ガイド形式のフローにおいて、次に、図３Ｇに図示するように、メニュー３１４が、高速シリアル・データを駆動するクロックについてのクロック・リカバリ情報を設定するようユーザに促す。具体的には、ユーザは、図３Ｇのメニュー３１４に図示されるように、信号形式、パターン検出、クロック・エッジ及びデータ・レートに関する情報を入力する。信号形式は、データ、クロック又は自動としても良い。パターン検出は、自動又は手動検出としても良い。ユーザは、クロックの立ち上がりエッジ（Rising edge）、立ち下がりエッジ（Falling edge）又は立ち上がりエッジと立ち下がりエッジの両方を検出するように指定できる。５Ｇｂ/ｓのようなデータ・レートも、メニュー３１４において、ユーザによって指定される。測定されたタイム・インターバル・エラー（ＴＩＥ：観測されたクロック・エッジとその期待されるエッジとの間の時間差の測定値）に、周期的なジッタを測定するための全ての成分が含まれるように、通常、コンスタント・クロック・リカバリ（ＣＣＲ）方式が推奨される。
【0069】
クロック・リカバリ情報がメニュー３１４に入力された後、ユーザは、メニュー３１６（図３Ｈ）の自動設定ボタンを押すことで、ＰＳリップルと呼ばれる選択された電源レール上の電圧リップルを測定し、選択されたＨＳＳデータのチャンネルについてＴＩＥを測定するように測定装置を自動的に設定できる。具体的には、メニュー３１６の自動設定ボタンを押すと、電源及びＨＳＳの設定に関するユーザ入力に基づいて、オシロスコープなどの測定装置にパラメータが設定される。例えば、設定パラメータとしては、リップルが良くわかるような、最適な垂直スケールでの電源レールの信号源についての電圧オフセット値がある。メニュー３１４に入力されたＨＳＳデータ・レートに基づくサンプル・レートでの水平時間軸も設定される。トリガも測定装置に自動的に設定され、ＨＳＳ波形に供給される。
【0070】
図５は、メニュー３１６を通して設定され、測定の初期設定を行った後の測定装置の表示例５００を示す。この表示５００は、測定装置のメイン・ディスプレイに表示されても良いし、リモート・ディスプレイに表示されても良い。概して、選択された電源レールのＰＳリップル測定値のスペクトル・プロット表示５１０は、表示５００の上部に表示され、一方、選択されたＨＳＳデータのＴＩＥ測定値のスペクトル・プロット表示５２０は、表示５００の下部に表示される。これら２つの測定値は、同じ周波数スパンで測定値をマッピングすることによって、相関関係が明らかにされる。つまり、ＴＩＥスペクトル５２０は、電源スペクトル５１０とオーバーラップしている。この相関関係表示により、オーバーラップしている支配的な電源成分が、シリアル・データ上のジッタ成分を示しているのか、という相関関係を、ユーザに視覚的に示すことができる。
【0071】
一実施形態では、スペクトル・オーバーレイ・プロットは、柔軟にズームでき、また、ユーザが水平軸の範囲を設定できるので、より良い視覚が得られる。このスペクトル表示には、全てのＰＪ成分と高調波が含まれており、ユーザは、電源に存在するジッタを分析してキャプチャできる。図５の出力５００に示すようなオーバーラップされたスペクトルでは、同じ周波数における全てのＰＳ及びＴＩＥの相関する成分が記録され、ユーザに表示される。表示５２０は、ＨＳＳデータのＴＩＥを示すが、ＨＳＳデータ信号の他の特性、例えば、垂直ノイズや位相ノイズに加えて、他の形態のジッタなどが、測定及び表示されても良い。
【0072】
本開示技術の実施形態には、操作ガイド・ベース（wizard-based）のフローが、測定装置によって測定される周期ジッタを低減又は最小化するための方法及び特定のパラメータを、先行するステップにおいて、自動的に提案する能力がある。図３Ｉのメニュー３２０に例示されるように、操作ガイド・ベースのフローにより、ユーザはフィルタ又はフィルタ処理技術を適用して、シリアル・データから特定のＰＪ成分を除去し、フィルタを適用した後にＨＳＳデータ出力を再構築できる。
【0073】
図３Ｊのメニュー３２２では、操作ガイド・ベースのフローは、ＨＳＳデータに適用するノッチ・フィルタのパラメータを自動的に決定し、これによって、配電回路網から供給される電力のノイズ・レベルが低い場合に、データがどのように見えるかを視覚化できる。又は、これもメニュー３２２に図示されるように、「自動」ボックスのチェックを外すことによって、ユーザが、特定のスタート周波数及びストップ周波数を入力し、これら入力された周波数に一致する適切なノッチ・フィルタを測定装置がＨＳＳデータに適用できるようにしても良い。これは、ＨＳＳデータ波形からＰＳＩＪを効果的に除去し、次いで、ユーザが見るためのＨＳＳデータ波形を再構築するという、ＨＳＳデータ回路の効果的な回路設計のための強力なツールをユーザに提供する。
【0074】
操作ガイド・ベースのフローの最後のメニュー３２４が図３Ｋに現れ、ここでは、測定装置が、ノッチ・フィルタを適用した後、再構築されたＨＳＳデータの結果を、アイ・ダイアグラム、スペクトル・オーバーラップ表示又はヒストグラムのいずれかで表示するかどうかの選択肢をユーザに提供する。
【0075】
マージンの増加を示すアイ・ダイアグラムの例を図６Ａ及び６Ｂに示す。具体的には、図６Ａの表示画面６００は、上述したＰＳＩＪの測定に用いられる測定装置の表示出力の例であっても良く、開口部６１０を有するアイ・ダイアグラムがある。表示画面６００上のアイ・ダイアグラムは、任意のノッチ・フィルタが適用される前のＨＳＳデータのアイ・ダイアグラムである。上述したように、ノッチ・フィルタがＨＳＳデータに適用された後の新しいアイ・ダイアグラムは、図６Ｂの表示画面６０１に図示されており、開口部６１１を有する。よく観察すればわかるように、図６Ｂのアイ・ダイアグラム中のアイ開口部６１１は、図６Ａのアイ・ダイアグラム中のアイ開口部６１０よりも大きい。
【0076】
図６Ａと図６Ｂのアイ・ダイアグラム間の開口部サイズの増加は、上述したように、ＨＳＳデータにノッチ・フィルタを適用したことに起因する。具体的には、図６Ａのアイ・ダイアグラムは、何らのフィルタ処理もしていない基本となる（ベースの）ＨＳＳデータのダイアグラムであり、一方、図６Ｂのアイ・ダイアグラムは、ノッチ・フィルタ適用後の基本となるＨＳＳデータのダイアグラムである。ノッチ・フィルタを適用すると、電源に起因するＰＳＩＪを除去又は低減することにより、ＨＳＳデータ信号の品質が向上する。図６Ａ及び図６Ｂの間のアイ・ダイアグラムの変化を表示することに加えて、測定装置によって測定されたジッタ測定データを、表示６００、６０１の右下側に示される測定値表示ブロック６２０、６２１に表示することもできる。
【0077】
ＴＩＥヒストグラムも、図６Ａ及び図６Ｂ夫々の画面６００、６０１の例において、ウィンドウとして示されている。具体的には、例示的な画面６００、６０１夫々の左上隅にあるウィンドウは、ノッチ・フィルタが適用される前（図６Ａ）と、後（図６Ｂ）のＨＳＳデータから取られたＴＩＥのヒストグラムを生成する。より詳細には、図６ＡのＴＩＥヒストグラム６３０は、多種多様なるデータ・スパイクを示し、これらは、電源レールに印加されるリップルの高調波を示す。リップルがＨＳＳデータのＴＩＥ中にどのように現れるかは、つまるところ、この設計では、電源のノイズが最終的なＨＳＳデータに直接の影響があることに留意されたい。
【0078】
図６ＡのＴＩＥヒストグラム６３１は、フィルタが適用された後のＨＳＳデータのＴＩＥを示しており、ＰＳＩＪの除去をシミュレートしている。このため、上述のように、これらのツールを使用する設計者は、電源レール上のノイズと、その結果として生じる、生成されたＨＳＳデータに対する影響との関係を容易に判断できる。試作設計に対してこの分析を実行することで、設計者は、特定の設計が加害者ノイズ、クロストーク又は結合ノイズの影響を受けやすいことを発見できる。よって、設計者は、そのようなノイズ源に対して、設計を強化するための調整を行うことができる。
【0079】
図７Ａ及び７Ｂは、例示的な表示画面７００、７０１を示し、これらは、実施形態による測定装置のディスプレイ上でも表示されて良く、ＰＳＩＪを除去する前及び後の両方のアイ・ダイアグラム及びスペクトル・プロット表示を示す。図７Ａの表示画面７００には、左端の表示ウィンドウに２つのアイ・ダイアグラムが含まれている。参照番号７１０及び７１１は、ノッチ・フィルタを適用することによって、アイ幅がどのくらい開くかを示す。更に、表示画面７００は、ＨＳＳデータのスペクトル表示中にＰＳＩＪスパイク７３０を示し、一方、参照番号７３１は、ノッチ・フィルタを適用するとスパイクが実質的にどのくらい減少するかを示す。図６Ａ及び図６Ｂの表示６００、６０１の表示と同様に、表示画面７００には、測定値表示ブロック７２０があり、ノッチ・フィルタの適用前後の両方の測定データを示す。図７Ｂは、図７Ａのものと同様の表示を含むが、更に、ユーザが、本開示技術の実施形態を用いて測定データを視覚化するのに、どのように表示をカスタマイズするかを示す。
【0080】
一実施形態では、測定装置が、マージン改善として知られているアイ開口部の改善のパーセンテージ（百分率）を計算して示しても良い。このマージン改善分析には、フィルタの適用前と適用後のアイ開口部のサイズを比較する処理と、ＰＳＩＪ除去をシミュレートする処理とがある。マージン改善は、結果バッジに表示されても良く、これが表示画面に表示されても良い。具体的には、数式１及び数式２に示すようにして、アイ幅（Eye Width：ＥＷ）及びアイ高さ（Eye Height：ＥＨ）の改善を求めることができる。
【0081】
【数1】
【0082】
【数2】
【0083】
これら改善のパーセンテージのいずれか又は両方は、表示画面８００上など、測定装置のディスプレイ上に示され、これは、図８に図示されている
【0084】
上記からわかるように、図３Ａ～３Ｋを参照して説明した操作ガイド形式（wizard-style）のフローを使用すると、ユーザは、ＰＳＩＪを測定し、それがＨＳＳデータ生成デバイスの性能にどのように影響するかを判断するプロセスを通して、ガイドしてもらうことができる。また、操作ガイド形式のフローでは、ＨＳＳデータ波形に適用したときに、ＰＳＩＪなしだとＨＳＳデータがどのように現れるかをシミュレートする様々なノッチ・フィルタのパラメータを自動で、又は、ユーザが手動で設定できる。
【0085】
ＨＳＳデータ生成回路のＰＳＩＪを測定するための新しいガイドなしのメニュー・ワークフロー・プロセスが図９Ａ～９Ｇに示されており、これらは、測定装置のディスプレイに表示されることがある様々なメニューを示している。ユーザは、ガイドのないメニューを操作して、測定装置をセットアップ及び設定してＰＳＩＪを測定し、ＨＳＳデータのＴＩＥの形で測定されたノイズが、測定されたＰＳＩＪと相関しているかどうかを判断する。ガイドなしのワークフローは、図３Ａ～３Ｋを参照して上述した操作ガイド形式のワークフローと類似し、ユーザから同じ又は類似の情報を受け取るが、ガイドなしのワークフローでは、セットアップ・プロセスは、測定装置によって提示されるのではなく、ユーザによってガイドされる。
【0086】
図９Ａのメニュー９０２は、ＰＳＩＪを測定するための電源設定を示し、メニュー９０４（図９Ｂ）は、ユーザが、電源の形式、ラベル、レール数、リップル周波数及び電源レール信号源を設定できる電源レール設定ウィンドウを示す。図９Ｃは、メニュー９０６を示し、これによれば、ユーザは、高速シリアル・データを信号源とするチャンネルの設定に加えて、ＰＪ閾値及び最大ＰＪ周波数を設定できる。図９Ｄに示すメニュー９０８によれば、ユーザは、信号形式の設定（データ、クロック、自動）、クロック・エッジ（立ち上がり、立ち下がり、両方）、パターン検出（自動又は手動）などのクロック・リカバリ情報を設定し、ＨＳＳデータのデータ・レートを指定できる。図９Ｅのメニュー９１０は、パターン形式（繰り返し、任意）とパターンの長さを指定する機能をユーザに提供する。
【0087】
次に、図９Ｆのメニュー９１２は、ジッタ抑制設定を示し、これは、上述したように、ＨＳＳデータにフィルタを適用する。メニュー９１２によれば、ユーザは、中心周波数及び周波数スパンを入力することで、フィルタのパラメータを手動で設定できるし、あるいは、ユーザは、自動設定を選択できる。図９Ｇは、メニュー９１４において、ＰＳ及びＨＳＳチャンネルの夫々についてオシロスコープなどの測定装置を設定するための自動設定を示す。また、このメニュー９１６によれば、ユーザは、アイ・ダイアグラム、オーバーラップ（ＰＳ及びＴＩＥ）スペクトル又はＴＩＥヒストグラムを使用して出力を選択することによって、ＰＳＩＪ及びＨＳＳデータの分析の出力を選択できる。アイ・ダイアグラムの例は、図６Ａ、６Ｂ、７Ａ及び７Ｂを参照して上述している。オーバーラップされたＰＳスペクトルとＴＩＥスペクトルは、図５を参照して上述している。
【0088】
ガイドなしのワークフローは、図５～図７に図示されるような測定値のグラフィック表現に加えて、測定データの改善をユーザに直接伝えるために、更に、図８のウィンドウ８００のような結果ウィンドウを生成しても良い。
【0089】
【0090】
図１０において、本開示技術の実施形態による一例のプロセス１０００は、工程１００２におけるオシロスコープなどの測定装置の初期化及びセットアップから始まる。初期化工程の例としては、電源値の設定や、試験対象の回路設計のＰＳＩＪを測定及び特定するための１つ以上の信号源（ソース）のチャンネルの設定などがある。測定対象のＨＳＳデータの信号源を特定するために、別のチャンネルが設定される。次いで、工程１００４において、指定／測定されたリップル周波数における電源レールを信号源として電圧リップルその他のノイズが測定装置によって測定され、ＰＳリップルとして記録される。工程１００６において、測定装置は、ＨＳＳデータ入力チャンネルからＨＳＳ波形を生成し、次いで、ＨＳＳ波形からＴＩＥスペクトルを生成する。このようなＴＩＥスペクトルの一例は、図５の下部に示されている。
【0091】
次に、工程１００８で、測定装置は、電源が信号源の入力チャンネルから、中心周波数を指定されたリップル周波数（ＰＳスペクトル［］）に設定して、スペクトル表示を生成する。この指定のリップル周波数は、工程１００４で指定又は測定されても良い。次に、工程１０１０は、ＰＪ閾値（ＰＪ閾値（Ｙ））と最大ＰＪ周波数（ＰＪ周波数最大値（Ｘ））値との間のＨＳＳのＴＩＥスペクトル値をチェックすることによって、ＨＳＳのＴＩＥ測定値から求めた周期ジッタ（ＰＪ）に対する工程１００４で測定された電源リップル（ＰＳリップル）の相関関係を明らかにする。次いで、プロセス１０００は、工程１０１２へと続き、これは、電源コンポーネント中の同じ周波数のノイズが、ＨＳＳデータにおいても検知されるか否かを比較して判断する。もしそうであるなら、全体的な回路設計は、最終的なＨＳＳデータ出力に伝えられる電源のノイズの影響を受けやすいことになる。
【0092】
電源で検出される周波数と最終的なＨＳＳデータ出力の間に相関関係があまりない場合、全体的な回路設計は、ＨＳＳデータ出力に影響を与える電源のノイズの影響を受けにくいことになる。より具体的には、工程１０１２における比較は、ユーザ指定の最大ＰＪ閾値及びＰＪ閾値周波数に関するＴＩＥスペクトルを評価する。工程１０１２には、２つの別個の基準がある。工程１０１２の第１基準は、本試験において測定装置によって記録された全てのＴＩＥスペクトルが、ユーザが工程１００４において指定した最大ＰＪ周波数以下である場合に満たされる。工程１０１２の第２基準は、測定装置によって記録されたＴＩＥスペクトルの夫々が、ユーザ指定のＰＪ閾値以下である場合に満たされる。
【0093】
工程１０１２の両方の基準が満たされる場合、プロセス１０００は、工程１０１４へと続き、ここでプロセス１０００は、工程１０１２で指定された基準を満たす全てのＴＩＥスペクトル成分を記録する。代わりに、工程１０１２の基準のいずれかが満たされない場合、プロセス１０００は、工程１０２０へ進み、ここでユーザは「エラー'原因となる電源ノイズを特定できない'」のように、ディスプレイで通知される。言い換えると、プロセス１０００が工程１０２０に到達した場合、このプロセスは、工程１０１２で概説された試験を使用した場合、電源から生じるノイズを元々の起源とするノイズは、ＨＳＳデータにおいて検出されない（又は有意な十分な量のノイズが検出されない）と判断したことになる。
【0094】
工程１０１４に戻ると、この工程では、工程１０１２において指定された基準を満たす本試験の全てのＴＩＥスペクトル成分が記録される。次に、工程１０１６では、工程１０１４に記録されたＰＳスペクトル周波数（ＰＳスペクトル［］）を、工程１００６で記録されたＴＩＥスペクトル周波数（ＴＩＥスペクトル［］）と比較する。これらのＰＳ及びＴＩＥ成分について、同じ周波数で共通性がある場合、相関する成分の全てが工程１０２２で記録される。そして、ＰＳ及びＴＩＥ成分のいずれも共通の周波数を有しない場合、プロセス１０００は、工程１０２０に戻り、ここでエラーその他の説明メッセージがユーザに提供される。プロセス１０００が工程１０２０に達すると、即ち、電源レール上のジッタなどのノイズが、いかなる共通周波数でもＨＳＳデータ中に見出されない場合、プロセス１０００は、工程１０３０で終了する。
【0095】
代わりに、電源レール上のジッタなどのノイズがＨＳＳデータ上に見出されるノイズと相関していることが判明した場合、プロセス１０００は、ノイズが除去された場合に、ＨＳＳデータがどのように見えるかを示す新しいＨＳＳデータ信号を生成する。具体的には、電源レール上のノイズがＨＳＳデータに見つかった場合、測定装置はリップル周波数にノッチ・フィルタなどのフィルタを適用し、工程１０２４において、ＨＳＳデータ波形を再構築する。次いで、工程１０２６は、この再構築されたＨＳＳデータ波形を、測定装置の出力ディスプレイ又は他の場所にプロットして、ノッチ・フィルタの適用によってＨＳＳデータがどのように改善されるかをユーザに示す。上述したように、これらの結果は、アイ表示又はヒストグラム（両方とも図６Ａ、６Ｂ、７Ａ及び７Ｂを参照して上述）又はオーバーラップ・スペクトル（図５を参照して上述）の形式で、ユーザに示されても良い。加えて、そのような改善の結果は、図８に示すようなデータ表示でユーザに示されても良い。
【0096】
上述のように、測定装置が、電源から測定装置が生成したＰＳスペクトルと、ＨＳＳデータから装置が生成したＴＩＥスペクトル成分とが同じ周波数で発生すると判断した場合、これはジッタが電源レールのノイズによるものであることを示す。ＴＩＥスペクトル値は、上記の例では、ＨＳＳデータの分析に関して記載されているが、本開示技術の実施形態は、相関分析において他の形式のジッタ又はノイズ値を使用しても良い。本開示技術の実施形態を用いて、設計エンジニアは、相関を最小化するように回路設計を修正できる。更に、本開示技術の実施形態は、出力データ信号のアイ・ダイアグラムを生成することによって、回路の改善を定量化する機能を提供する。このアイ・ダイアグラムは、設計した回路からジッタが除去された後、クリーンなシミュレーションがどのようになるかを示す。これにより、提案する解決手法は、改良された高速シリアルシステムの設計につながる。
【0097】
提案する方法及び装置の利点の一つは，設計エンジニアが、非常に早い段階で、回路からの電源誘導ジッタを低減するように、配電回路網の設計を修正できることである。もう一つの利点は、設計エンジニアが、プロトタイプの初期段階で、ＰＩ側のハードウェア設計を変更する前に、洞察力と自信を持てることである。
【0098】
図１１は、本願に開示されるような開示技術の実施形態を実施するための、オシロスコープなどの一例の試験測定装置１１００のブロック図である。試験測定装置１１００は、上述した測定装置の一例であっても良い。試験測定装置１１００には、１つ以上の試験ポート１１０２があり、これは、任意の電気信号伝送媒体であっても良い。試験ポート１１０２は、レシーバ、トランスミッタやトランシーバを有していても良い。試験ポート１１０２は、接続されたデバイス、例えば、ＤＵＴ１１０１、回路、ディスクリート・デバイス若しくはデバイスのセット又は他の被試験対象物から信号を受けるために使用される。いくつかの実施形態では、ＤＵＴ１１０１は、複数の電源レールを有するＨＳＳデータ生成デバイスであり、ＨＳＳデータは、試験ポート１１０２に結合される。入力ポート１１０２の夫々は、試験測定装置１１００のチャンネルを表しても良い。
【0099】
上述したように、ＤＵＴ１１０１の１つ以上の電源レールは、１つ以上のチャンネルを介して装置１１００に結合されてもよく、１つ以上のＨＳＳデータ出力は、残りのチャンネルを介して装置１１００に結合されても良い。装置は、試験のためにこれらの複数のチャンネルを並行して、つまり同時に受信しても良い。入力ポート１１０２は、１つ以上のプロセッサ１１１６と結合されて、１つ以上の被試験デバイス１１０１からポート１１０２で受信された信号や波形を処理する。図１１では、説明を簡単にするため、プロセッサ１１１６を１つだけ示しているが、当業者であればわかるように、単一のプロセッサ１１１６ではなく、様々なタイプの複数のプロセッサ１１１６を組み合わせて使用しても良い。
【0100】
入力ポート１１０２及び１つ以上のプロセッサ１１１６は、更に、試験装置１１００内の測定ユニット１１２０に接続しても良い。測定ユニット１１２０は、上述した測定及び相関処理を実行するための個々の機能を有していても良い。例えば、測定ユニット１１２０は、時間領域及び周波数領域のいずれか又は両方において、入力ポート１１０２を介して受信された信号の特性を測定できる任意のコンポーネント又は処理機能を有することができる。例えば、測定ユニットは、上述のように、リップルを測定するための機能又はプロセス、受信したＨＳＳデータからＴＩＥスペクトルを作成するための機能又はプロセス及びＰＪデータからスペクトルを作成するための機能又はプロセスを有していても良い。これらの測定機能が完了すると、１つ以上のプロセッサ１１１６は、ＤＵＴ１１０１から得られる測定値について、これらの測定機能を調整及び評価しても良い。
【0101】
可視化ユニット１１３０は、測定ユニット１１２０によって行われた測定及び分析から生成された各種表示を組み合わせ、試験測定装置１１００上で表示するために、これらをディスプレイ１１１２に送信する。場合によっては、このディスプレイは、試験測定装置１１００自体から離れていても良い。可視化処理には、アイ・ダイアグラム、１つ以上のスペクトル（２つ以上の測定に基づく複数のスペクトルを同じ周波数範囲にわたって並べたもの）、ヒストグラム及びデータ・レポート（測定データを数値形式で表示しても良い）のような表示が含まれても良い。これら視覚化形式の夫々については、先に、詳細に説明し、図示している。
【0102】
更に、フィルタ処理機能１１４０は、上述のように動作しても良く、このとき、フィルタ処理機能は、特定の波形に対して、特定の周波数においてフィルタを適用する。また、上述したように、このフィルタ処理は、ＨＳＳデータに影響を与える電源レール上のノイズのように、特定のコンポーネントが互いに及ぼす可能性のある影響を低減した結果をシミュレートする効果がある。
【0103】
試験測定装置１１００は、更なる分析のために受信信号を波形に変換するための、コンディショニング回路、アナログ・デジタル・コンバータその他の回路のような追加のハードウェアやプロセッサを有していても良い。得られた波形は、次いで、メモリ１１１０に記憶することができ、また、ディスプレイ１１１２上に表示できる。
【0104】
１つ以上のプロセッサ１１１６は、メモリ１１１０からの命令を実行するように構成されてもよく、開示技術の実施形態に従って、結合されたデバイスに測定された値を表示するなど、そのような命令によって示される任意の方法や関連するステップを実行しても良い。１つ以上のプロセッサ１１１６は、測定ユニット１１２０、可視化ユニット１１３０又はフィルタ１１４０を参照して、上述した機能を実行しても良いし、又は、１つ以上のプロセッサ１１１６は、こうした機能を実行するために、更に別のプロセッサと連携して動作しても良い。メモリ１１１０は、プロセッサ・キャッシュ、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ソリッド・ステート・メモリ、ハード・ディスク・ドライブ又は任意の他のメモリ形式として実装されても良い。メモリ１１１０は、データ、コンピュータ・プログラム・プロダクト及び他の命令を格納するための媒体として機能する。
【0105】
ユーザ入力部１１１４は、１つ以上のプロセッサ１１１６に結合される。ユーザ入力部１１１４は、ディスプレイ１１１２上のユーザ・インタフェースを使ってユーザが利用可能な、キーボード、マウス、トラックボール、タッチスクリーン、その他の任意の操作装置を有していても良い。ディスプレイ１１１２のユーザ・インタフェースは、操作ガイド形式のワークフロー又はガイドなしのワークフロー（両方とも上述）をユーザに表示しても良い。ディスプレイ１１１２は、波形、測定値及び他のデータをユーザに表示するための、デジタル・スクリーン、ブラウン管ベースのディスプレイ、その他の任意のモニタであっても良い。
【0106】
試験測定装置１１００のコンポーネントは、試験測定装置１１００内に統合されているように描かれているが、これらのコンポーネントのいずれかが試験測定装置１１００の外部にあって良く、従来の任意の方法（例えば、有線や無線の通信媒体や機構）で、試験測定装置１１００に結合されても良いことが、当業者には理解できよう。例えば、いくつかの実施形態では、ディスプレイ１１１２は、試験測定装置１１００から離れていても良い。
【0107】
本開示技術の態様は、特別に作成されたハードウェア、ファームウェア、デジタル・シグナル・プロセッサ又はプログラムされた命令に従って動作するプロセッサを含む特別にプログラムされた汎用コンピュータ上で動作できる。本願における「コントローラ」又は「プロセッサ」という用語は、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、ＡＳＩＣ及び専用ハードウェア・コントローラ等を意図する。本開示技術の態様は、１つ又は複数のコンピュータ（モニタリング・モジュールを含む）その他のデバイスによって実行される、１つ又は複数のプログラム・モジュールなどのコンピュータ利用可能なデータ及びコンピュータ実行可能な命令で実現できる。概して、プログラム・モジュールとしては、ルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造などを含み、これらは、コンピュータその他のデバイス内のプロセッサによって実行されると、特定のタスクを実行するか、又は、特定の抽象データ形式を実現する。コンピュータ実行可能命令は、ハードディスク、光ディスク、リムーバブル記憶媒体、ソリッド・ステート・メモリ、ＲＡＭなどのコンピュータ可読記憶媒体に記憶しても良い。当業者には理解されるように、プログラム・モジュールの機能は、様々な実施例において必要に応じて組み合わせられるか又は分散されても良い。更に、こうした機能は、集積回路、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）などのようなファームウェア又はハードウェア同等物において全体又は一部を具体化できる。特定のデータ構造を使用して、本開示技術の１つ以上の態様をより効果的に実施することができ、そのようなデータ構造は、本願に記載されたコンピュータ実行可能命令及びコンピュータ使用可能データの範囲内と考えられる。
【0108】
本発明の上述の説明は、単に本発明を説明するために設定されたものであり、限定することを意図するものではない。本発明の物質を組み込んだ開示された実施形態の修正が当業者に生じ得るので、本発明は本発明の範囲内の全てを含むと解釈されるべきである。
【0109】
以下の説明では、説明の都合上、本開示の理解を提供するために、具体的な詳細が記載される。しかしながら、本開示がこれらの詳細なしに実施され得ることは、当業者にとって明らかであろう。当業者は、本開示の実施形態（そのいくつかが以下に説明される）が、多数のシステムに組み込まれ得ると理解できよう。
【0110】
しかし、システム及び方法は、本願に記載される特定の実施形態に限定されない。また、図に示す構造及び装置は、本開示の例示的な実施形態の例示であり、本開示が不明瞭になるのを回避するためのものである。
【0111】
この説明は、本発明の原理を例示しているに過ぎないことに留意すべきである。従って、当業者であれば、本願に明示的に記載されていないが、本発明の原理を具体化する様々な配置を考案できるであろうことが理解できよう。更に、本願で説明されるすべての実施例は、主として、本発明者が提供する本発明の原理及び概念を読者が理解して技術を進めるためのもので、そのような具体的に説明された例及び条件に限定されないものとして解釈されべきである。更に、本発明の原理、態様及び実施形態、並びにその具体例を説明する本願の全ての記述は、それらの等価物を包含すると意図される。
例
例
【0112】
開示された本件の上述のバージョンは、記述したか又は当業者には明らかであろう多くの効果を有する。それでも、開示された装置、システム又は方法のすべてのバージョンにおいて、これらの効果又は特徴のすべてが要求されるわけではない。
【0113】
加えて、本願の記述は、特定の特徴に言及している。本明細書での開示技術は、これら特定の特徴のあり得る全ての組み合わせを含むと理解すべきである。例えば、ある特定の特徴が特定の形態に関連して開示される場合、その特徴は、可能である限り、他の形態との関連においても利用できる。
【0114】
また、本願において、２つ以上の定義されたステップ又は工程を有する方法に言及する場合、これら定義されたステップ又は工程は、状況的にそれらの可能性を排除しない限り、任意の順序で又は同時に実行しても良い。
【0115】
説明の都合上、本開示技術の具体的な態様を図示し、説明してきたが、本発明の要旨と範囲から離れることなく、種々の変更が可能なことが理解できよう。従って、本開示技術は、添付の請求項以外では、限定されるべきではない。
【符号の説明】
【0116】
１１００ 試験測定装置
１１０１ 被試験デバイス（ＤＵＴ）
１１０２ 試験ポート
１１１０ メモリ
１１１２ ディスプレイ
１１１４ ユーザ入力部
１１１６ プロセッサ
１１２０ 測定ユニット
１１３０ 可視化ユニット
１１４０ フィルタ処理機能
１１０１ 被試験デバイス（ＤＵＴ）
１１０２ 試験ポート
１１１０ メモリ
１１１２ ディスプレイ
１１１４ ユーザ入力部
１１１６ プロセッサ
１１２０ 測定ユニット
１１３０ 可視化ユニット
１１４０ フィルタ処理機能
【図1】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図3D】
【図3E】
【図3F】
【図3G】
【図3H】
【図3I】
【図3J】
【図3K】
【図4】
【図5】
【図6A】
【図6B】
【図7A】
【図7B】
【図8】
【図9A】
【図9B】
【図9C】
【図9D】
【図9E】
【図9F】
【図9G】
【図10】
【図11】
【外国語明細書】