如何用任意波形发生器（ AWG ）精准测量滤波器芯片的脉冲边沿抑制？

在现代高速数字电路设计中，信号的完整性已不仅是理想波形推演，而是一场与物理非理想特性正面博弈的工程实践。滤波器芯片作为净化传输链路的关键屏障，其核心挑战在于：能否有效识别并滤除那些隐匿在电平跳变过程中的亚纳秒级瞬态脉冲干扰，这类干扰持续极短，却足以在高速链路中引发误触发。然而，传统函数发生器受限于采样率与边沿速率，根本无法忠实复现如此狭窄且陡峭的异常波形。

针对此困境，德思特TS- AWG 7000系列任意波形发生器以17 GS/s采样率与50 ps原生边沿速度，为瞬态脉冲提供精细刻画，配合SPG码型模式与TrueArb编辑器，实现脉冲干扰的批量注入或单点精确叠加。该方案将真实非理想信号引入封测环节，帮助工程师提前发现设计缺陷，为高速数字系统的信号完整性构筑坚实防线。

本案例中，综合考虑测试需求与项目预算，我们以TS-AWG5000系列任意波形发生器（10 GS/s采样率、110 ps边沿速度）设计高性价比方案，其性能已完全覆盖0.5ns脉冲注入的测试场景。如需更高采样率或多通道配置，TS-AWG7000系列亦可按需升级。

 

一、案例背景

在现代高速数字电路设计中，信号的完整性至关重要。滤波器芯片通常被设计用于滤除传输链路中的高频噪声和寄生脉冲。客户面临的挑战是验证其滤波器芯片是否能有效识别并滤除在电平跳变（上升沿或下降沿）过程中出现的亚纳秒级（0.5ns）瞬态脉冲干扰。

为了模拟这种极端且真实的非理想信号，测试源必须具备极高的采样率、极快的边沿速度以及对波形细微特征的精确塑形能力。

 

二、德思特方案基于 TS-AWG5000 系列

德思特 TS-AWG5000系列任意波形发生器提供两种高效的方式来实现“边沿插入脉冲”的功能。

方案 A：高效批量模拟SPG（码型发生器）模式 

如需在大规模码流（如PRBS或长自定义码型）的所有跳变沿上一致地注入干扰，SPG模式是最佳选择。

 

• • 任意定义边沿 (Arbitrarily Defined Edges)： SPG 允许为每种跳变类型（如 0→1 或 1→0）定义由 64 个采样点组成的模拟形状。

• • 脉冲塑形： 在 Transitions Data 选项卡中，您可以加载一个自定义的 64 点形状。例如，将原本平滑的上升沿设计成中间带有一个 0.5ns 高电平“突起”的形状。

• • 参数化调节： 您可以直接设置 Rise Time 为 500ps。硬件会自动将您定义的包含脉冲细节的 64 点形状压缩到这 0.5ns 的跳变时间内输出。

方案 B：精确细节控制TrueArb 模式配合波形编辑器 

干扰只出现在特定的某一个上升沿，或脉冲形状极其特殊，建议使用atWaveformsEditor（波形编辑器）。

 

• • 段（Segment）与组件（Component）叠加： 在编辑器中，创建一个 1V 幅度的方波基底。

• • 添加干扰： 针对特定的上升沿，右键选择 Add Component（添加组件），类型选择 Pulse（脉冲）。

• • 精确对齐： 将脉冲宽度设为 0.5ns，通过调节 Delay（延迟）参数使其精确“骑”在方波的边沿位置。

• • 数学运算合成： 将组件操作设为 Add（相加），即可将窄脉冲叠加到边沿上。

三、方案优势

✓ 真实性 ：能够模拟出比传统函数发生器更接近真实物理环境的非理想信号，帮助工程师在芯片封测阶段提前发现潜在设计缺陷。

✓ 高效率 ：通过 SPG 模式的边沿模板化技术，无需手动绘制每一个干扰点，大幅缩短了复杂测试场景的构建时间。

✓ 灵活性 ：支持实时调节脉冲宽度、幅度及边沿时间，方便进行滤波器的临界点压力测试。