對(duì)于眼圖的概念,有以下幾點(diǎn)比較重要:
眼圖是波形的疊加:眼圖的測(cè)量方法不是對(duì)單一波形或特定比特位置的波形參數(shù)進(jìn)行測(cè)量,而是把盡可能多的波形或比特疊加在一起,這樣可以看到信號(hào)的統(tǒng)計(jì)分布情況。只有差的信號(hào)都滿足我們對(duì)于信號(hào)的基本要求,才說明信號(hào)質(zhì)量是可以接受的。波形需要以時(shí)鐘為基準(zhǔn)進(jìn)行疊加:眼圖是對(duì)多個(gè)波形或bit的疊加,但這個(gè)疊加不是任意的,通常要以時(shí)鐘為基準(zhǔn)。
對(duì)于很多并行總線來說,由于大部分都有專門的時(shí)鐘傳輸通道,所以通常會(huì)以時(shí)鐘通道為觸發(fā),對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)的波形進(jìn)行疊加形成眼圖,一般的示波器都具備這個(gè)功能。 主信號(hào)眼圖測(cè)量調(diào)頂信號(hào)調(diào)頂深度的方法及系統(tǒng);PCI-E測(cè)試眼圖測(cè)量聯(lián)系方式
克勞德高速數(shù)字信號(hào)測(cè)試實(shí)驗(yàn)室
眼圖測(cè)試噪聲和抖動(dòng)
由于噪聲和抖動(dòng),眼圖上的空白區(qū)域變小。眼圖在除去抖動(dòng)和噪聲的基礎(chǔ)上,眼圖上空白的區(qū)域在橫軸上的距離稱為眼寬(Eye Width),在眼圖上疊加的數(shù)據(jù)足夠多時(shí),眼寬很好的反映了傳輸線上信號(hào)的穩(wěn)定時(shí)間;同理,眼圖上空白的區(qū)域在縱軸上的距離稱為眼高(Eye Height),在眼圖上疊加的數(shù)據(jù)足夠多時(shí),眼高很好的反映了傳輸線上信號(hào)的噪聲容限,同時(shí),眼圖中眼高比較大的地方,即為比較好判決時(shí)刻。 PCI-E測(cè)試眼圖測(cè)量聯(lián)系方式眼圖測(cè)量中新的眼圖生成方法;
眼圖的形成
眼圖中包含的信息
對(duì)于一幅真實(shí)的眼圖,首先我們可以看出數(shù)字波形的平均上升時(shí)間(Rise Time)、下降時(shí)間(Fall Time)、上沖(Overshoot)、下沖(Undershoot)、門限電平(Threshold/Crossing Percent)等基本的電平變換的參數(shù)。
電平變換參數(shù)
信號(hào)不可能每次高低電平的電壓值都保持完全一致,也不能保證每次高低電平的上升沿、下降沿都在同一時(shí)刻。由于多次信號(hào)的疊加,眼圖的信號(hào)線變粗,出現(xiàn)模糊(Blur)的現(xiàn)象。所以眼圖也反映了信號(hào)的噪聲和抖動(dòng):在縱軸電壓軸上,體現(xiàn)為電壓的噪聲(Voltage Noise);在橫軸時(shí)間軸上,體現(xiàn)為時(shí)域的抖動(dòng)(Jitter)。
對(duì)于一般的信號(hào)而言,平均分布信號(hào)位準(zhǔn)1 及0 是常見的。一般要求眼圖交叉比為50%,即以相同的信號(hào)脈沖1 與0 長(zhǎng)度為標(biāo)準(zhǔn),來作相關(guān)參數(shù)的驗(yàn)證。因此,根據(jù)眼交叉比關(guān)系的分布,可以有效地測(cè)量因不同1 及0 信號(hào)位準(zhǔn)的偏差所造成的相對(duì)振幅損失分析。例如,眼交叉比過大,即傳遞過多1 位準(zhǔn)信號(hào),將會(huì)依此交叉比關(guān)系來驗(yàn)證信號(hào)誤碼、屏蔽及其極限值。眼交叉比過小,即傳遞過多0 位準(zhǔn)信號(hào),一般容易造成接收端信號(hào)不易從其中抽取頻率,導(dǎo)致無法同步,進(jìn)而產(chǎn)生同步損失。高速信號(hào)眼圖測(cè)試中夾具影響的校準(zhǔn);
分析實(shí)際眼圖,再結(jié)合理論,一個(gè)完整的眼圖應(yīng)該包含從“000”到“111”的所有狀態(tài)組,且每一個(gè)狀態(tài)組發(fā)生的次數(shù)要盡量一致,否則有些信息將無法呈現(xiàn)在屏幕上,八種狀態(tài)形成的眼圖
由上述的理論分析,結(jié)合示波器實(shí)際眼圖的生成原理,可以知道一般在示波器上觀測(cè)到的眼圖與理論分析得到的眼圖大致接近(無串?dāng)_等影響),
如下所示:如果這八種狀態(tài)組中缺失某種狀態(tài),得到的眼圖會(huì)不完整,如下所示:
眼圖中通常顯示的是1.25UI的時(shí)間窗口,眼圖的形狀各種各樣,通過眼圖的形狀特點(diǎn)可以快速地判斷信號(hào)的質(zhì)量??梢愿鶕?jù)眼圖的相關(guān)參數(shù)來判別眼圖的好壞,從而可以衡量系統(tǒng)的性能。眼圖相關(guān)的參數(shù)有很多,如眼高、眼寬、眼幅度、眼交叉比、“1”電平,“0”電平,消光比,Q因子,平均功率等,各個(gè)參數(shù)如下圖中所示: 高速接口物理層(PHY)眼圖測(cè)量的手持式分析器;PCI-E測(cè)試眼圖測(cè)量聯(lián)系方式
什么是眼圖?它用在什么場(chǎng)合?反映了波形的什么信息?PCI-E測(cè)試眼圖測(cè)量聯(lián)系方式
二進(jìn)制信號(hào)傳輸時(shí)的眼圖只有一只“眼睛”,當(dāng)傳輸三元碼時(shí),會(huì)顯示兩只“眼睛”。眼圖是由各段碼元波形疊加而成的,眼圖的垂直線表示比較好抽樣時(shí)刻,位于兩峰值中間的水平線是判決門限電平。在間串?dāng)_和噪聲的理想情況下,波形無失真,每個(gè)碼元將重疊在一起,終在示波器上看到的是跡線又細(xì)又清晰的“眼睛”,“眼”開啟得比較大。當(dāng)有碼間串?dāng)_時(shí),波形失真,碼元不完全重合,眼圖的跡線就會(huì)不清晰,引起“眼”部分閉合。若再加上噪聲的影響,則使眼圖的線條變得模糊,“眼”開啟得小了,因此,“眼”張開的大小表示了失真的程度,反映了碼間串?dāng)_的強(qiáng)弱。由此可知,眼圖能直觀地表明碼間串?dāng)_和噪聲的影響,可評(píng)價(jià)一個(gè)基帶傳輸系統(tǒng)性能的優(yōu)劣。另外也可以用此圖形對(duì)接收濾波器的特性加以調(diào)整,以減小碼間串?dāng)_和改善系統(tǒng)的傳輸性能。通常眼圖可以用下圖所示的圖形來描述,由此圖可以看出:PCI-E測(cè)試眼圖測(cè)量聯(lián)系方式