Wie sich der MOST150 Coax Physical Layer testen lässt

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Das Innere des MTCM

Bild 2 zeigt das Blockschaltbild des MTCM. Das MTCM ist für verschiedene massebezogene oder differenzielle Eingangssignale ausgelegt, die über SMA- oder HSD-Anschlüsse zugeführt werden können. (Per HSD ist die direkte Verbindung zum PhLSTT möglich.) Das mit Switch Input Selection bezeichnete Element im Blockschaltbild wählt einen bestimmten Eingang aus und leitet das Signal zum jeweils erforderlichen Kabelmodell-Kanal.

Jeder Kanal besteht aus einem Signal Shaper-Element und dem eigentlichen Cable Model. Der Signal Shaper basiert auf einem 50-Ohm-Transmitter, der sich auf verschiedene vorgegebene Anstiegs- und Abfallzeiten von 700 ps, 1.000 ps und 1.400 ps einstellen lässt. Mit dem Shaper ist es ebenfalls möglich, die Steady-State-Amplitude in einem Bereich zwischen 300 mV und 420 mV einzustellen. Jedes der drei Kabelmodelle ist mit einem eigenen Signal Shaper verbunden, um Störeinflüsse zu minimieren.

Bildergalerie

Die Designanforderungen für die einzelnen Kabelmodelle zeigt die Tabelle. Das Kabelmodell ‚Low‘ beschreibt ein kurzes Testkabel mit kurzen Anstiegs- und Abfallzeiten und maximaler Steady-State-Amplitude. Das Kabelmodell ‚Mid‘ gibt eine typische Kabelverbindung wieder, während das Kabelmodell ‚High‘ dafür ausgelegt ist, einen Worst-Case-Kanal mit langen Anstiegs- und Abfallzeiten und der minimalen Steady-State-Amplitude von 300 mV nachzubilden. Bild 3 zeigt einen Vergleich der drei implementierten Kabelmodelle.

Das aus dem jeweiligen Kabelmodell kommende Signal wird über einen Directional Coupler zum Ausgang des MTCM (In-Out Duplex, Out Simplex) geführt. Im Duplexbetrieb werden die Signale in beide Richtungen über ein einziges Kabel geleitet. Hier dient der Directional Coupler dazu, das ankommende Signal vom abgehenden Signal zu separieren. Das ankommende Signal wird einem Messverstärker (Measurement Amplifier) zugeführt, der ein Ausgangssignal zur Auswertung durch ein Oszilloskop erzeugt und gleichzeitig das benötigte Rückkopplungssignal für das PhLSTT generiert, damit das Ringnetzwerk zum Testen der Datenkonsistenz geschlossen werden kann. Die Verstärkung des Messverstärkers kann so eingestellt werden, dass der Verlust des internen Directional Couplers kompensiert wird.

Für die Simplex-Anordnung ist der Directional Coupler nach wie vor im Ausgangskanal vorhanden, damit im Simplex- und Duplexbetrieb identische Kanaleigenschaften herrschen. Allerdings wird die Rückkoppelstrecke hier über einem zusätzlichen Eingang (IN Simplex) hergestellt, und der Messverstärker wird zum Erzeugen der Signale für Oszilloskop und Physical Layer genutzt. Für den Duplexbetrieb ist ein zusätzlicher Noise Adder implementiert. Er dient zur Erzeugung des Worst-Case-Rauschens, das durch die Rückflussdämpfung der Koaxleitung und des Prüflings verursacht werden kann. Als Noise Adder kann ein externer Signalgenerator verwendet werden, der an den Eingang ‚Noise In‘ angeschlossen wird. Ein zusätzlicher Triggerausgang und eine Bypassfunktion für den Directional Coupler erlauben das Testen des Start-up- und Shutdown-Verhaltens.

Automatisierung des MOST150 cPHY-Testaufbaus

Der eingebaute Mikrocontroller steuert sämtliche Funktionen des MOST Tester Cable Models und ist über eine serielle Schnittstelle konfigurierbar. Hierfür steht ein dokumentiertes API (Application-Programming Interface) zur Verfügung. Eine vollständig automatisierte Lösung, die den gesamten MOST150 limited cPHY-Testaufbau umfasst, wird zukünftig auch zur Verfügung stehen. Sie besteht aus dem Physical Layer Stress Test Tool (PhLSTT), dem MOST Tester Cable Model (MTCM), einem Netzteil und einer optionalen Temperaturkammer.

Das MOST Tester Cable Model ist eine hochintegrierte Lösung zur Implementierung eines MOST150 limited cPHY-Testaufbaus, der alle in der MOST150 cPHY Compliance Verification Procedure [2] beschriebenen Anforderungen erfüllt. Das MTCM gestattet eine unkomplizierte Migration auf einen MOST150 limited cPHY-Testaufbau für alle Anwender, die bereits einen existierenden MOST150 limited oPHY-Testaufbau mit einem Physical Layer Stress Test Tool nutzen.

Referenzen:

[1] HMOST150 oPHY Compliance Verification Procedure Revision 1.1-00 from 07/2010

[2] MOST150 cPHY Compliance Verification Procedure Revision 1.0-00 from 11/2015

[3] MOST150 Tester Cable Model Revision 1.0 from 07/2015

* Jörg Angstenberger ist als Head of Test Laboratory and Technology Assessment bei Ruetz System Solutions tätig, ​Frederic Garraud arbeitet als Testingenieur bei Ruetz System Solutions und ist für die Weiterentwicklung des MOST Netzwerksystems verantwortlich.

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