Signalintegritätstests

Signalintegritätstests untersuchen die Qualität elektrischer Signale in Übertragungswegen wie Leiterplatten, Kabeln und Bauteilverbindungen. Ziel ist es, sicherzustellen, dass Signale bei typischen Betriebsbedingungen wie Amplitude, Timing und Form ausreichend treu bleiben, um Fehler zu vermeiden. Typische Aspekte sind Jitter, Überschwingungen, Spiegelung und Übersprechen.

Zu den Kernmessungen gehören Zeitbereichs- und Frequenzbereichsanalysen. Im Zeitbereich werden Eye-Diagramme, Jitter, Anstiegs- und Abfallzeiten sowie Overshoot und Ringing bewertet. Im Frequenzbereich liefern S-Parameter Aussagen zu Impedanzanpassung, Rückfluss und Dämpfung. Für digitale Verbindungen ist oft die Bitfehlerrate (BER) relevant.

Typische Testwerkzeuge sind hochbandbreitige Oszilloskope, Vektor-Netzwerkanalysatoren (VNA) und TDR/TDT-Systeme. Wichtig sind eine kontrollierte Impedanz, geeignete Terminierung, gute Layout- und Anschlussqualität, Kalibrierung und Entkopplung von Messpfaden. De-Embedding trennt die Kanalkennwerte vom Messaufbau.

Anwendungen finden sich in Hochgeschwindigkeitsschnittstellen wie PCIe, USB, HDMI und Ethernet sowie in Leiterplatten-Backplanes, Automotive- und Aerospace-Systemen. Standards von IEEE, IEC und herstellerspezifische Spezifikationen legen Grenzwerte für Augenbreite, Jitter, Rückfluss und Impedanzkontinuität fest.

Das Ziel ist eine zuverlässige Funktion und eine fundierte Designoptimierung, bevor Produkte in die Massenfertigung gehen.