眼圖的形成

眼圖中包含的信息

對于一幅真實(shí)的眼圖，首先我們可以看出數(shù)字波形的平均上升時間(Rise Time)、下降時間(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、下降沿都在同一時刻。由于多次信號的疊加，眼圖的信號線變粗，出現(xiàn)模糊(Blur)的現(xiàn)象。所以眼圖也反映了信號的噪聲和抖動：在縱軸電壓軸上，體現(xiàn)為電壓的噪聲(Voltage Noise)；在橫軸時間軸上，體現(xiàn)為時域的抖動(Jitter)。 BER圖與眼圖時間軸相同，兩側(cè)與眼圖邊沿相對應(yīng)，樣點(diǎn)位于中心。山西HDMI測試眼圖測量

信號上升時間與下降時間

一般測量上升及下降時間是以眼圖占20%～80%的部分為主，其中上升時間如下圖，分別以左側(cè)交叉點(diǎn)左側(cè)(20%)至右側(cè)(80%)兩塊水平區(qū)間作此傳遞信號上升斜率時間之換算，計算公式如下：

上升時間=平均（80%時間位準(zhǔn)）-平均（20%時間位準(zhǔn)）

由于時間位準(zhǔn)20%及80%是與信號位準(zhǔn)1 及0 有著相關(guān)性的。當(dāng)然，如果上升時間愈短，即愈能表現(xiàn)出眼圖中間的白塊，即可傳遞的信號及容忍誤碼比率較好。

Q因子（QFactor）

Q因子是用于測量眼圖信噪比的參數(shù)，它的定義是接收機(jī)在比較好判決門限下信號功率和噪聲功率的比值，可適用于各種信號格式和速率的數(shù)字信號，其計算公式如下：其中，“1”電平的平均值topP與“0”電平的平均值baseP的差為眼幅度，“1”信號噪聲有效值1s與“0”信號噪聲有效值0s之和為信號噪聲有效值。Q因子綜合反映眼圖的質(zhì)量問題。Q因子越高，眼圖的質(zhì)量就越好，信噪比就越高。Q因子一般受噪聲、光功率、電信號是否從始端到終端阻抗匹配等因素影響。一般來說，眼圖中1電平的這條線越細(xì)、越平滑，Q因子越高。在不加光衰減的情況下，發(fā)送側(cè)光眼圖的Q因子不應(yīng)該小于12，接收測的Q因子不應(yīng)該小于6 海南眼圖測量PCI-E測試眼圖測量傳統(tǒng)眼圖生成方法；

有問題眼圖的調(diào)試

當(dāng)眼圖出現(xiàn)問題時，通過眼圖的參數(shù)可以定位一些問題所在，例如過沖/欠沖反映驅(qū)動能力和阻抗適配特征，以及幅度過低反映電壓幅度不足，等等。這些都是先觀察眼圖整體特征,再推導(dǎo)可能的問題所在。

對于抖動引起的問題往往不容易分析，可以利用示波器的解開眼圖工具和抖動分析工具,定位可能的問題所在。就是典型的抖動引起的問題，短時間內(nèi)觀察眼圖很好，但一旦累積時間較長，就會岀現(xiàn)邊沿過模板的狀況。

眼圖有問題，即有信號進(jìn)入模板時，就可以把眼圖展開，定位具體進(jìn)入模板的信號波形。發(fā)現(xiàn)有8個波形進(jìn)入模板，這時把眼圖展開，一個一個地具體瀏覽進(jìn)入模板 的波形形狀，再分析可能的根源。

低速信號的眼圖：很多速率不太高的總線也可以做眼圖測量，但由于數(shù)據(jù)比特較寬，上升時間相對于數(shù)據(jù)比特寬度占的比例很小，所以一些低速數(shù)字信號的眼圖可能比較方正或者比較規(guī)整，看起來不太象眼睛，但從物理含義上說這仍然是一種眼圖。

眼圖測量中需要疊加的波形或比特的數(shù)量：在眼圖測量中，疊加的波形或比特的數(shù)量不一樣，可能得到的眼圖結(jié)果會有細(xì)微的差異。由于隨機(jī)噪聲和隨機(jī)抖動的存在，疊加的波形或比特數(shù)量越多，則眼的張開程度會越小，就越能測到惡劣的情況，但相應(yīng)的測試時間也會變長。為了在測量結(jié)果的可靠性以及測量時間上做一個折衷，有些標(biāo)準(zhǔn)會規(guī)定眼圖測量需要疊加的波形或比特數(shù)量，比如需要疊加1000個波形或者疊加1M個比特等。 高速信號眼圖測試中夾具影響的校準(zhǔn)；

克勞德高速數(shù)字信號測試實(shí)驗(yàn)室

眼圖測試高速串行數(shù)據(jù)信號的眼圖與抖動的儀器都使用了基于鎖相環(huán)的時鐘恢復(fù)方法。其中，實(shí)時示波器主要使用軟件PLL來恢復(fù)參考時鐘，取樣示波器和誤碼率測試儀都使用硬件PLL來恢復(fù)時鐘。采用軟件恢復(fù)時鐘方法，捕獲長數(shù)據(jù)波形，將數(shù)據(jù)與恢復(fù)時鐘逐位比較，完成眼圖、抖動、誤碼率測試。可分析捕獲的串行數(shù)據(jù)的每一個Bit位，避免了觸發(fā)抖動和硬件恢復(fù)時鐘抖動導(dǎo)致的測量不精確，CDR抖動和觸發(fā)抖動理論為0。 眼圖的定義與測量方法；湖南眼圖測量維修

眼圖分析的數(shù)字濾波選取方法分析；山西HDMI測試眼圖測量

而對于很多高速的串行總線信號來說，由于時鐘信息嵌入在數(shù)據(jù)流里，所以需要測量設(shè)備有相應(yīng)的時鐘恢復(fù)功能（可能是硬件的也可能是軟件的），能夠先從數(shù)據(jù)流里提取出時鐘，然后以這個時鐘為基準(zhǔn)對數(shù)據(jù)比特進(jìn)行疊加才能形成眼圖。因此，很多高速串行數(shù)字信號的眼圖測試通常需要該示波器或測量設(shè)備有相應(yīng)的時鐘恢復(fù)功能。下圖是個對串行數(shù)據(jù)流進(jìn)行軟件時鐘恢復(fù)的例子。

真正意義的眼圖是以時鐘為基準(zhǔn)進(jìn)行疊加的：眼圖測量的根本目的是判斷該數(shù)據(jù)信號相對于其時鐘信號（可能是專門的時鐘通道也可能是內(nèi)嵌的時鐘信息）的建立/保持時間窗口、采樣時的信號幅度等參數(shù)滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，所以眼圖測量一定是要以其參考時鐘為基準(zhǔn)進(jìn)行信號疊加才有意義。有時用數(shù)據(jù)信號自身的邊沿觸發(fā)進(jìn)行自然疊加也能形成類似眼圖的形狀，但這不是真正意義上的眼圖。 山西HDMI測試眼圖測量

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