4. PCIe发送端电气合规测试

PCIe链路的发送端（Tx）电气合规测试，核心目标不是“波形看起来漂亮”，而是验证Tx在规范定义的码型、速率、均衡配置和参考接收机条件下，能否让接收端获得足够张开的眼图。PCIe Gen3及以上速率引入发送端均衡（Tx Equalization），通过预加重（Pre-shoot/Preshoot）和去加重（De-emphasis）补偿信道高频损耗，使远端眼图满足眼图模板（Eye Mask）要求。Tektronix SigTest与自动化测试平台（如TekExpress PCIe Tx）正是围绕这一目标构建的测量与判定体系。

一、Tx均衡、预加重与去加重的物理含义

PCIe Gen1/Gen2采用固定去加重，Gen3及以上使用发送端均衡，通过预设（Preset）或系数控制（FS/LF、Pre-shoot、De-emphasis）调整输出波形。去加重的本质是：在连续相同比特（如连续多个1或0）时降低幅度，而在发生跳变后的第一个比特保持较高幅度，从而相对提升高频分量。预加重则是在跳变沿处主动增加一个短时过冲，进一步补偿高频衰减。二者常被统称为“加重”，但作用位置和波形形态不同。

以Gen3 8 GT/s为例，发送端均衡通常由3-tap FIR结构描述，输出可写为：

Vout[n] = C-1 · Vin[n+1] + C0 · Vin[n] + C+1 · Vin[n-1]

其中C-1、C0、C+1为抽头系数，规范对系数范围和组合有约束。预加重对应前导抽头，去加重对应后置抽头。实际测试中，SigTest会从采集波形中提取这些系数，并与规范限值比较。

二、电压摆幅、上升/下降时间与眼图模板

电压摆幅（VTx-diff）衡量差分输出幅度，通常以差分峰峰值或单端摆幅定义。摆幅过小会导致接收端信噪比不足，过大则可能超出规范并增加EMI。上升/下降时间（Tr/Tf）反映边沿速率，过快会加剧反射和串扰，过慢则压缩眼高。眼图模板则是在单位间隔（UI）内定义的禁止区域，测试时需将采集波形按UI折叠，统计眼图并检查是否侵入模板。

眼图模板的判定通常包括眼高、眼宽、眼幅和抖动等参数。对于Gen3及以上，还需在参考接收机（如CTLE+DFE）均衡后评估眼图，因此Tx测试并非只看原始输出，而是看“经过规范接收机处理后的眼图”。

三、Tektronix SigTest与自动化测试执行

SigTest是PCIe SIG提供的参考分析软件，Tektronix在其示波器平台（如DPO70000、MSO70000系列）上集成SigTest，用于对采集的Tx波形进行合规分析。测试流程通常包括：选择被测速率与Preset、设置示波器采集参数（采样率、带宽、存储深度）、采集足够数量的UI、运行SigTest分析、输出眼图与参数报告。

自动化测试执行方面，TekExpress PCIe Tx软件将上述步骤封装为自动化流程。操作者只需选择测试项目（如Gen3 Preset 0~10）、配置示波器通道与探头、启动测试，软件会自动完成采集、SigTest分析、限值比对和报告生成。对于多通道测试，可配置通道扫描，逐通道输出结果。

四、关键参数与判定依据

五、测试执行中的常见问题与处理

实际测试中，常见问题包括：眼图模板侵入、参数超限、SigTest报错等。若眼图模板侵入，首先检查Tx均衡配置是否与Preset匹配，其次检查信道损耗是否过大，必要时调整去加重或预加重系数。若电压摆幅超限，检查Tx驱动设置与负载匹配。若上升/下降时间异常，检查探头带宽与连接质量。

自动化测试执行时，建议先进行单通道验证，确认参数设置与夹具连接无误后，再批量执行多通道测试。TekExpress支持测试序列保存与复用，可显著提升重复测试效率。对于Gen4/Gen5速率，还需关注Tx均衡的预设组合与参考接收机模型的匹配，确保测试条件与规范一致。

总结来说，PCIe发送端电气合规测试是一个从Tx均衡配置、信号采集、SigTest分析到眼图模板判定的完整链路。理解预加重与去加重的作用、掌握电压摆幅与上升下降时间的测量方法、熟悉眼图模板的判定逻辑，并借助Tektronix SigTest与自动化工具高效执行，是保证PCIe链路互操作性与可靠性的关键。