眼圖測試分析
波形參數(shù)測試是數(shù)字信號質(zhì)量評估常用的測量方法,但是隨著數(shù)字信號速率的提高,靠幅度、上升時間等的波形參數(shù)的測量方法越來越不適用了
一個5Gbps的信號來說,由于受到傳輸通道的損耗的影響,不同位置的信號的幅度、上升時間、脈沖寬度等都是不一樣的。不同的操作人員在波形的不同位置測量得到的結(jié)果也是不一樣的。
因此我們必須采用別的方法對于信號的質(zhì)量進行評估,對于高速數(shù)字信號來說常用的就是眼圖的測量方法
所謂眼圖,實際上就是高速數(shù)字信號不同位置的數(shù)據(jù)比特按照時鐘的間隔疊加在一起自然形成的一個統(tǒng)計分布圖。
眼圖的形成過程。我們可以看到,隨著疊加的波形數(shù)量的增加,數(shù)字信號逐漸形成了一個個類似眼睛一樣的形狀,我們就把這種圖形叫做眼圖。
密度優(yōu)化的以太網(wǎng)眼圖參數(shù)計算方法;通信眼圖測量配件
克勞德高速數(shù)字信號測試實驗室
眼圖測試噪聲和抖動
由于噪聲和抖動,眼圖上的空白區(qū)域變小。眼圖在除去抖動和噪聲的基礎(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,眼寬很好的反映了傳輸線上信號的穩(wěn)定時間;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,眼高很好的反映了傳輸線上信號的噪聲容限,同時,眼圖中眼高比較大的地方,即為比較好判決時刻。 廣東校準(zhǔn)眼圖測量眼圖測量中新的眼圖生成方法;
眼圖
在實際系統(tǒng)中,完全消除碼間串?dāng)_是十分困難的,而碼間串?dāng)_對誤碼率的影響目前尚無法找到數(shù)學(xué)上便于處理的統(tǒng)計規(guī)律,還不能進行準(zhǔn)確計算。為了衡量基帶傳輸系統(tǒng)的性能優(yōu)劣,在實驗室中,通常用示波器觀察接收信號波形的方法來分析碼間串?dāng)_和噪聲對系統(tǒng)性能的影響,這就是眼圖分析法。眼圖是一系列數(shù)字信號在示波器上累積而顯示的圖形,它包含了豐富的信息,從眼圖上可以觀察出碼間串?dāng)_和噪聲的影響,體現(xiàn)了數(shù)字信號整體的特征,從而估計系統(tǒng)優(yōu)劣程度,因而眼圖分析是高速互連系統(tǒng)信號完整性分析的。另外也可以用此圖形對接收濾波器的特性加以調(diào)整,以減小碼間串?dāng)_,改善系統(tǒng)的傳輸性能。
眼圖中的“1”電平( top P)與“0”( base P )電平即是表示邏輯為1 或0 的電壓位準(zhǔn)值,實際中選取眼圖中間的20% UI 部分向垂直軸投影做直方圖,直方圖的中心值分別為“1”電平和“0”電平。
眼幅度表示“1”電平信號分布與“0”電平信號分布平均數(shù)之差,其測量是通過在眼圖位置附近區(qū)域(通常為零點交叉時間之間距離的20%)分布振幅值進行的。
眼寬反映信號的總抖動,即是眼圖在水平軸所開的大小,其定義為兩上緣與下緣交匯的點(Crossing Point)間的時間差。交叉點之間的時間是基于信號中的兩個零交叉點處的直方圖平均數(shù)計算而來,每個分布的標(biāo)準(zhǔn)偏差是從兩個平均數(shù)之間的差值相減而來。
眼高即是眼圖在垂直軸所開的大小,它是信噪比測量,與眼圖振幅非常相似。 新的眼圖生成方法解決了觸發(fā)抖動問題;
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,即有信號進入模板時,就可以把眼圖展開,定位具體進入模板的信號波形。發(fā)現(xiàn)有8個波形進入模板,這時把眼圖展開,一個一個地具體瀏覽進入模板 的波形形狀,再分析可能的根源。 PCB設(shè)計中眼圖到底有什么用?貴州眼圖測量產(chǎn)品介紹
主信號眼圖測量調(diào)頂信號調(diào)頂深度的方法及系統(tǒng);通信眼圖測量配件
克勞德高速數(shù)字信號測試實驗室
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??煞治霾东@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。 通信眼圖測量配件
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