PHABRIXDavid Bleakley, Engenheiro de Design Sénior da empresa, analisa mais detalhadamente a opção SDI-STRESS para Qx, QxL e QxP

1. A quem se destina o SDI-STRESS?
A nossa opção avançada SDI-STRESS está disponível para testes de esforço e avaliações de I&D de interfaces e cabos SDI até 12G. É predominantemente utilizada por engenheiros de I&D, fabrico e desenvolvimento de produtos.

2. Porque é que a opção SDI-STRESS é necessária?
Para ajudar a testar produtos durante as fases de conceção e prototipagem e para verificar a robustez da sua nova conceção de E/S SDI. Também é utilizado para ajudar a validar e testar novas instalações de cabos.

3. Como é que os engenheiros utilizam o conjunto de ferramentas SDI-STRESS?
Ao conceber produtos SDI, os engenheiros de projeto têm de garantir que o seu projeto passa as especificações de conformidade SDI da SMPTE (ver Figura 1 abaixo). A ferramenta SDI-STRESS torna o sinal recebido mais difícil de processar, manipulando o sinal através de padrões de teste patológicos, aumentando o jitter e ajustando a amplitude ou a taxa de variação. Em seguida, adiciona ferramentas de medição para verificar o padrão ocular ou detetar condições patológicas.

3.1. Otimizar a forma do sinal SDI transmitido
As SMPTE especificam que, num cabo de 1 metro a partir da fonte, o analisador deve receber um sinal de 800mV. O diagrama de olho mostra a forma do sinal transmitido no recetor. Para além da amplitude correcta, a forma do sinal transmitido deve ter os tempos correctos de subida e descida (slew rate) com um mínimo de ultrapassagem ou subtração, com pouco ruído e um olho aberto.

A opção SDI-STRESS adiciona uma "janela de amplitude" ao instrumento Eye. Isto permite ao utilizador visualizar a média curta ou histogramas de amplitude padrão em regiões específicas do diagrama Eye. Estes podem permitir que um projetista optimize a forma de diferentes regiões do sinal de transmissão. Isso é feito ajustando o layout da placa de circuito impresso e o valor dos passivos de saída.

3.2. Variação da amplitude do sinal de teste nas trajectórias do recetor SDI
A especificação SMPTE acrescenta ainda que um recetor deve lidar com 800mV com uma margem de +/- 10%.

A opção SDI-STRESS permite ao utilizador testar um recetor com uma amplitude de sinal superior a +/- 10% para que os programadores possam ver a robustez do seu design. Isto pode então ser combinado com comprimentos de cabo longos para determinar o comprimento máximo de cabo que o equipamento recetor pode suportar.

O que acontece se o sinal de receção estiver ligeiramente fora das especificações SMPTE? O seu produto degrada-se bem ou cai de um penhasco? Se cair num precipício, a que distância está do precipício?

Por conseguinte, é necessário medir estas condições.

O SDI-STRESS pode ajustar a amplitude transmitida para além de +/-13% para que os programadores possam ver a robustez do seu projeto.

3.3. Taxa de variação do sinal de teste nas trajectórias do recetor SDI
A opção SDI-STRESS permite ao utilizador definir a taxa de variação para um tempo de subida e descida de 12G ou um tempo de subida e descida de HD. Isto permite ao utilizador testar o efeito de um sinal com a taxa de variação errada para essa norma SMPTE.

3.4. Jitter do sinal de teste nos percursos do recetor SDI
Podem ser adicionados ao sinal de teste até 128UI de Jitter (variação sinusoidal simulada na temporização de um sinal a partir do seu valor nominal). Isto permite que o circuito do recetor seja sujeito a tensões para além dos limites SMPTE para ver quando é que o produto começa a falhar.

3.5. Testar a capacidade do recetor SDI de manter um bloqueio durante condições patológicas
O padrão de teste do equalizador de 19 bits altos e 1 bit baixo, ou 19 bits baixos e 1 bit alto, é difícil para um equalizador determinar corretamente um bit alto ou baixo devido ao componente DC.
O padrão de teste PLL de 20 bits altos e depois 20 bits baixos tem o número mínimo de passagens por zero para uma extração correcta do relógio.
Estes padrões ocorrem estatisticamente após a codificação em intervalos de cerca de uma vez por fotograma.

O SDI-STRESS detecta quando ocorreram condições patológicas e pulsa um GPIO quando detectado. Isto permite ao utilizador ativar um osciloscópio durante uma condição patológica e ver o efeito no equalizador ou no relógio recuperado em detalhe.

4. São todos os testes SDI-STRESS?
Não, há uma série de outros testes disponíveis (ver Figura 2 abaixo), incluindo testes PRBS. PRBS significa Pseudo-Random Bit Sequence (sequência de bits pseudo-aleatórios) e tem sido utilizada em interfaces de série de alta velocidade há muitos anos. Para aplicações SDI, é mais comum utilizar a sequência PRBS23. PRBS31 é um dos padrões de teste recomendados para 10 Gigabit Ethernet.

Este teste fornece uma taxa de erro de bit durante um determinado período de tempo, para que se possa ver se uma interface cumpre uma taxa de erro de bit especificada. É um conceito comparável à verificação dos CRCs de linha ao longo de algum tempo.

Quando executado durante um determinado período de tempo, este método pode ser utilizado para testar os cabos instalados. Um transmissor numa extremidade e um recetor na outra.

Outras ferramentas avançadas de geração que são fornecidas no instrumento Generator incluem o modo SDI BER e a pré-ênfase do controlador.

A função do modo SDI BER permite-lhe inserir uma série de erros de bits SDI, que podem ser monitorizados por um recetor e analisados utilizando os verificadores de erros CRC e CS. Isto ajuda a determinar a robustez ou tolerância da fase de entrada do recetor a um erro, ou a frequência dos erros. A frequência do erro de bit pode ser inserida nos momentos indicados, afectando qualquer palavra no quadro (ou campo) do fluxo SDI.

Também pode ajustar a pré-ênfase do controlador para a Saída SDI A, para pré-distorcer as extremidades do sinal do padrão de olho, para ajudar a otimizar com problemas de integridade do sinal.

5. Pode descrever melhor o SDI Scrambler?
O SDI Scrambler é a parte da interface SDI que codifica o sinal antes da transmissão. Garante a existência de muitos eventos de passagem por zero, independentemente da fonte da imagem. O teste patológico é o pior caso, minimizando os eventos de passagem por zero. O recetor tem de descodificar os dados para que estes voltem a ser dados utilizáveis.
A opção de desativar o codificador foi fornecida para permitir a comparação do TRS de vídeo com um sinal de referência de temporização, como a sincronização de três níveis num osciloscópio.

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