对于眼图的概念,有以下几点比较重要:眼图是波形的叠加:眼图的测量方法不是对单一波形或特定比特位置的波形参数进行测量,而是把尽可能多的波形或比特叠加在一起,这样可以看到信号的统计分布情况。只有差的信号都满足我们对于信号的基本要求,才说明信号质量是可以接受的。波形需要以时钟为基准进行叠加:眼图是对多个波形或bit的叠加,但这个叠加不是任意的,通常要以时钟为基准。对于很多并行总线来说,由于大部分都有专门的时钟传输通道,所以通常会以时钟通道为触发,对数据信号的波形进行叠加形成眼图,一般的示波器都具备这个功能。而对于很多高速的串行总线信号来说,由于时钟信息嵌入在数据流里,所以需要测量设备有相应的时钟恢复功能(可能是硬件的也可能是软件的),能够先从数据流里提取出时钟,然后以这个时钟为基准对数据比特进行叠加才能形成眼图。因此,很多高速串行数字信号的眼图测试通常需要该示波器或测量设备有相应的时钟恢复功能。下图是个对串行数据流进行软件时钟恢复的例子。 眼图测试及其疑难问题探讨?眼图测试眼图测试联系方式
数字信号眼图分析
波形参数测试室数字信号测试常用的测量方法,但是随着数字信号速率的提高,波形参数的测量方法越来越不适用,5G的信号来说,由于受到传输通道的损耗的影响,不同位置的信号的幅度、上升时间,脉冲宽度等都是不一样的。不同的操作人员的波形的不同位置测量得到的结果也是不一样的,这就使用我们必须采用别的方法对于信号的质量进行评估,对于高速数字信号来说常用的就是眼图的测量方法。
所谓眼图,实际上就是高速数字信号不同位置的数据比特按照时钟的间隔叠加在一起自然形成的一个统计分布图,显示了眼图的形成过程。我们可以看到,随着叠加的波形数量的增加,数字信号逐渐形成一个个类似眼睛一样的形状,我们把这种图形叫作眼图。 电气性能测试眼图测试高速信号传输1”电平和”0”电平取眼图中间20%UI部分向垂直轴投影做直方图,直方图中心值分别为“1”电平和“0”电平。
2.眼宽的测量
眼宽反映的是眼图在水平方向张开的程度。其测量方法是先在眼图的交叉点位置对眼图的水平分布进行统计,根据直方图分布出现概率位置得到交叉点1和交叉点2的水平位置;然后再根据叉点附近的抖动分布情况各向内推3个西格玛,从而得到眼宽的测量结果
3眼图的抖动测量
眼图抖动反映的是信号的时间不确定性,抖动过大会减小信号眼宽。眼图的抖动是指眼图交叉点附近的信号的水平抖动,可以用RMS或者Peak值来衡量。
除此之外,还可以对眼图的上升时间。交叉点、幅度等进行测量,这些测量方法和前面所说过的波形参数测量差不多,只不过是针对眼图而不是单一波形进行测量。
在实际系统中,完全消除码间串扰是十分困难的,而码间串扰对误码率的影响目前尚无法找到数学上便于处理的统计规律,还不能进行准确计算。为了衡量基带传输系统的性能优劣,在实验室中,通常用示波器观察接收信号波形的方法来分析码间串扰和噪声对系统性能的影响,这就是眼图分析法。眼图是一系列数字信号在示波器上累积而显示的图形,它包含了丰富的信息,从眼图上可以观察出码间串扰和噪声的影响,体现了数字信号整体的特征,从而估计系统优劣程度,因而眼图分析是高速互连系统信号完整性分析。另外也可以用此图形对接收滤波器的特性加以调整,以减小码间串扰,改善系统的传输性能。USB2.0眼图测试设备步骤?
(3)真正意义的眼图是一时钟为基准进行叠加的:眼图测量的根本目的是判断该数据信号相对于其时钟信号(可能是专门的时钟通道也可能是内嵌的时钟信息)的建立/保持时间窗口、采样时的信号幅度等参数满足标志要求,所以眼图测量一定要以其参考时钟为基准进行信号叠加才有意义。有时用数据信号自身的边沿触发进行自然叠加也能形成类似眼图的形状,但这不是真正意义上的眼图。
(4)低速信号眼图:很多速率不大太高总线也可以做眼图测量,但由于数据比特较宽,上升时间相对于数据比特宽度占的比例很小,所以一些低速数字信号的眼图可能比较方正或者比较规整,看起来不太像眼睛,但从物理含义上说这仍然是一种眼图。 眼图是什么?通过示波器如何测量眼图?测量眼图测试USB测试
示波器观测到的眼图。眼图测试眼图测试联系方式
波形参数测试是数字信号质量评估使常用的测量方法,但是随着数字信号速率的提高,靠幅度、上升时间等的波形参数的测量方法越来越不适用了。比如下图的一个5Gbps的信号来说,由于受到传输通道的损耗的影响,不同位置的信号的幅度、上升时间、脉冲宽度等都是不一样的。不同的操作人员在波形的不同位置测量得到的结果也是不一样的。
因此我们必须采用别的方法对于信号的质量进行评估,对于高速数字信号来说使常用的就是眼图的测量方法。 眼图测试眼图测试联系方式
传统眼图测量方法的原理传统方法的个缺点就是效率太低。对于现在的高速信号如PCI-ExpressGen2,PCI-SIG要求测量1百万个UI的眼图,用传统方法就需要触发1百万次,这可能需要几个小时才能测量完。第二个缺点是,由于每次触发只能叠加一个UI,形成1百万个UI的眼图就需要触发1百万次,这样不断触发的过程中必然将示波器本身的触发抖动也引入到了眼图上。对于2.5GBbps以上的高速信号,这种触发抖动是不可忽略的。如何同步触发,也就是说如何使每个UI的数据相对于触发点排列?也有两种方法,一种方法是在被测电路板上找到和串行数据同步的时钟,将此时钟引到示波器作为触发源,时钟的边沿作为触发的条件。另...