PHABRIXDavid Bleakley, Ingeniero Superior de Diseño, analiza la opción SDI-STRESS para Qx, QxL y QxP

1. ¿A quién va dirigido SDI-STRESS?
Nuestra opción avanzada SDI-STRESS está disponible para pruebas de estrés y evaluaciones de I+D de interfaces y cables SDI de hasta 12G. La utilizan principalmente ingenieros de I+D, fabricación y desarrollo de productos.

2. ¿Por qué es necesaria la opción SDI-STRESS?
Para ayudar a probar productos durante las fases de diseño y creación de prototipos y comprobar la solidez de su nuevo diseño de E/S SDI. También se utiliza para ayudar a validar y someter a pruebas de estrés nuevas instalaciones de cable.

3. ¿Cómo utilizan los ingenieros el conjunto de herramientas SDI-STRESS?
Al diseñar productos SDI, los ingenieros de diseño tienen que asegurarse de que su diseño supera las especificaciones de conformidad SDI de SMPTE (véase la Figura 1 más abajo). La herramienta SDI-STRESS dificulta el procesamiento de la señal recibida manipulándola mediante patrones de prueba patológicos, aumentando el jitter y ajustando la amplitud o el slew rate. A continuación, añade herramientas de medición para comprobar el patrón ocular o detectar condiciones patológicas.

3.1. Optimizar la forma de la señal SDI transmitida
SMPTE especifica que, a través de un cable de 1 metro desde la fuente, el analizador debe recibir una señal de 800 mV. El diagrama de ojo muestra la forma de la señal transmitida en el receptor. Además de la amplitud correcta, la forma de la señal transmitida debe tener los tiempos correctos de subida y bajada (slew rate) con un mínimo de sobreimpulso o subimpulso, con poco ruido y un ojo abierto.

La opción SDI-STRESS añade una "ventana de amplitud" al instrumento Eye. Esto permite al usuario ver la media abreviada o los histogramas de amplitud estándar dentro de regiones específicas del diagrama Eye. De este modo, el diseñador puede optimizar la forma de las distintas regiones de la señal de transmisión. Esto se consigue ajustando la disposición de la placa de circuito impreso y el valor de los pasivos de salida.

3.2. Variación de la amplitud de la señal de prueba en los trayectos del receptor SDI
La especificación SMPTE también añade que un receptor debe soportar 800 mV con un margen de +/- 10%.

La opción SDI-STRESS permite al usuario probar un receptor con una amplitud de señal superior al +/- 10% para que los desarrolladores puedan comprobar la robustez de su diseño. Esto se puede combinar con longitudes de cable largas para determinar la longitud máxima de cable que puede soportar el equipo receptor.

¿Qué ocurre si la señal de recepción se sale ligeramente de las especificaciones de SMPTE? ¿Su producto se degrada suavemente o se cae por un precipicio? Si se cae por el precipicio, ¿a qué distancia se encuentra?

Por lo tanto, es necesario medir estas condiciones.

SDI-STRESS puede ajustar la amplitud transmitida más allá de +/-13% para que los desarrolladores puedan comprobar la robustez de su diseño.

3.3. Velocidad de giro de la señal de prueba en las rutas del receptor SDI
La opción SDI-STRESS permite al usuario ajustar el slew rate a un tiempo de subida y bajada de 12G o a un tiempo de subida y bajada de HD. De este modo, el usuario puede probar el efecto de una señal con un slew rate incorrecto para ese estándar SMPTE.

3.4. Fluctuación de la señal de prueba en las rutas del receptor SDI
A la señal de prueba se le pueden añadir hasta 128UI de Jitter (variación sinusoidal simulada en la temporización de una señal con respecto a su valor nominal). Esto permite estresar los circuitos del receptor más allá de los límites SMPTE para ver cuándo empezará a fallar el producto.

3.5. Probar la capacidad del receptor SDI para mantener un bloqueo durante condiciones patológicas.
El patrón de prueba del ecualizador de 19 bits altos y 1 bit bajo, o 19 bits bajos y 1 bit alto, es difícil para un ecualizador determinar correctamente un bit alto o bajo debido al componente de CC.
El patrón de prueba PLL de 20 bits altos y luego 20 bits bajos tiene el número mínimo de cruces por cero para la extracción correcta del reloj.
Estos patrones se producen estadísticamente tras la codificación a intervalos de aproximadamente una vez por fotograma.

El SDI-STRESS detecta cuando se han producido condiciones patológicas y pulsa un GPIO cuando las detecta. Esto permite al usuario disparar un osciloscopio durante una condición patológica y ver en detalle el efecto sobre el ecualizador o el reloj recuperado.

4. ¿Son todas las pruebas del SDI-STRESS?
No, hay otras pruebas disponibles (véase la Figura 2), incluidas las pruebas PRBS. PRBS son las siglas de Pseudo-Random Bit Sequence (secuencia de bits pseudoaleatorios) y se utiliza en interfaces serie de alta velocidad desde hace muchos años. En aplicaciones SDI, lo más habitual es utilizar la secuencia PRBS23. PRBS31 es uno de los patrones de prueba recomendados para 10 Gigabit Ethernet.

Esta prueba proporciona una tasa de errores de bit a lo largo de un periodo de tiempo determinado, de forma que se puede comprobar si una interfaz cumple una tasa de errores de bit especificada. Es un concepto comparable a la comprobación de CRC de línea a lo largo de cierto tiempo.

Cuando se ejecuta durante un tiempo determinado, este método puede utilizarse para probar cables instalados. Un transmisor en un extremo y un receptor en el otro.

Otras herramientas avanzadas de generación incluidas en el instrumento Generator son el modo SDI BER y el preénfasis del controlador.

La función de modo BER SDI permite insertar una serie de errores de bits SDI, que pueden ser monitorizados por un receptor y analizados mediante los comprobadores de errores CRC y CS. Esto ayuda a determinar la robustez o tolerancia de la etapa de entrada del receptor a un error, o la frecuencia de los errores. La frecuencia del error de bit puede insertarse en los momentos señalados afectando a cualquier palabra de la trama (o campo) del flujo SDI.

También puede ajustar el preénfasis del controlador para la salida SDI A, para pre-distorsionar los bordes de la señal del patrón de ojo, para ayudar a optimizar con problemas de integridad de la señal.

5. ¿Puede describirnos mejor la SDI Scrambler?
El codificador SDI es la parte de la interfaz SDI que codifica la señal antes de su transmisión. Garantiza que haya muchos eventos de cruce por cero, sea cual sea la fuente de la imagen. La prueba patológica es el peor caso, minimizando los eventos de cruce por cero. El receptor debe descodificar los datos para que vuelvan a ser datos utilizables.
La opción de desactivar el codificador se ha proporcionado para permitir la comparación de vídeo TRS con una señal de referencia de temporización, como la sincronización de tres niveles en un osciloscopio.

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