眼圖概念
數(shù)字信號(hào)的眼圖包含豐富的信息,體現(xiàn)了數(shù)字信號(hào)的整體特征,能夠很好地評(píng)估數(shù)字信 號(hào)的整體品質(zhì)。
用眼圖來分析串行信號(hào)是一種非常好的方法。有人誤解眼圖和模板,認(rèn)為是串行信號(hào)物理層指標(biāo)之一,其實(shí)不是。這是種非常好的方法, 不以至于很多規(guī)范都規(guī)定了模板,實(shí)際上這是必須的。
眼圖是各種數(shù)據(jù)碼型累計(jì)在一起的綜合結(jié)果,
眼圖的準(zhǔn)確形成涉及參考時(shí)鐘。對(duì)于源同步信號(hào),可以以源同步時(shí)鐘或從源同步時(shí)鐘中 通過鎖相環(huán)提取的時(shí)鐘來形成眼圖, 眼圖的定義與測(cè)量方法;河北眼圖測(cè)量價(jià)目表
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)。 校準(zhǔn)眼圖測(cè)量故障眼圖高度(眼高)的定義;
而對(duì)于很多高速的串行總線信號(hào)來說,由于時(shí)鐘信息嵌入在數(shù)據(jù)流里,所以需要測(cè)量設(shè)備有相應(yīng)的時(shí)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(shí)鐘,然后以這個(gè)時(shí)鐘為基準(zhǔn)對(duì)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(hào)的眼圖測(cè)試通常需要該示波器或測(cè)量設(shè)備有相應(yīng)的時(shí)鐘恢復(fù)功能。下圖是個(gè)對(duì)串行數(shù)據(jù)流進(jìn)行軟件時(shí)鐘恢復(fù)的例子。
真正意義的眼圖是以時(shí)鐘為基準(zhǔn)進(jìn)行疊加的:眼圖測(cè)量的根本目的是判斷該數(shù)據(jù)信號(hào)相對(duì)于其時(shí)鐘信號(hào)(可能是專門的時(shí)鐘通道也可能是內(nèi)嵌的時(shí)鐘信息)的建立/保持時(shí)間窗口、采樣時(shí)的信號(hào)幅度等參數(shù)滿足標(biāo)準(zhǔn)要求,所以眼圖測(cè)量一定是要以其參考時(shí)鐘為基準(zhǔn)進(jìn)行信號(hào)疊加才有意義。有時(shí)用數(shù)據(jù)信號(hào)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。
對(duì)于通用的串行信號(hào),時(shí)鐘是內(nèi)嵌的,這時(shí)需要儀器從串行信號(hào)中恢復(fù)時(shí)鐘,以恢復(fù)的 時(shí)鐘為基準(zhǔn)來形成眼圖,
眼圖分析與誤碼率分析有什么不同?
1、相對(duì)于誤碼率的測(cè)量,眼圖測(cè)量既迅速又容易。
2、眼圖能夠提供更深層次的診斷信息。
3、眼圖可以顯示數(shù)字信號(hào)的整體品質(zhì)。
4、能夠進(jìn)行子系統(tǒng)和組件的眼圖分析(BER測(cè)試是一個(gè)系統(tǒng)級(jí)的測(cè)試)。
眼圖如何反映信號(hào)的品質(zhì)或質(zhì)量呢?
(1)眼圖顯示被測(cè)信號(hào)的綜合特征:上升時(shí)間和下降時(shí)間;過沖;下沖和振鈴;占空比;抖動(dòng)和噪聲。
(2)眼圖張開越大,表明對(duì)噪聲和抖動(dòng)的容許誤差越大:
(3)眼圖張開越大,表明接收器判斷信號(hào)的準(zhǔn)確度越好;
(4)眼頂、眼底和轉(zhuǎn)換區(qū)域?qū)挶砻鹘邮掌髋袛嘈盘?hào)的準(zhǔn)確度變差; 眼圖寬度(眼寬)的定義;
( 1 )比較好抽樣時(shí)刻應(yīng) 在 “眼睛” 張開比較大的時(shí)刻。
( 2 )對(duì)定時(shí)誤差的靈敏度可由眼圖斜邊的斜率決定。斜率越大,對(duì)定時(shí)誤差就越靈敏。
( 3 )在抽樣時(shí)刻上,眼圖上下兩分支陰影區(qū)的垂直高度,表示比較大信號(hào)畸變。
( 4 )眼圖中間的橫軸位置應(yīng)對(duì)應(yīng)判決門限電平。
( 5 )在抽樣時(shí)刻上,上下兩分支離門限近的一根線跡至門限的距離表示各相應(yīng)電平的噪聲容限,噪聲瞬時(shí)值超過它就可能發(fā)生錯(cuò)誤判決。
( 6 )對(duì)于利用信號(hào)過零點(diǎn)取平均來得到定時(shí)信息的接收系統(tǒng),眼圖傾斜分支與橫軸相交的區(qū)域的大小,表示零點(diǎn)位置的變動(dòng)范圍,這個(gè)變動(dòng)范圍的大小對(duì)提取定時(shí)信息有重要的影響。 眼圖分析與誤碼率分析有什么不同?新疆眼圖測(cè)量修理
眼圖測(cè)量在通信系統(tǒng)分析中的應(yīng)用;河北眼圖測(cè)量價(jià)目表
如何不能定位問題,則還可以進(jìn)一步分析,這時(shí)可以把8b10b譯碼打開,看有問題的波形對(duì)應(yīng)的碼型,觀察問題波形與碼型的相關(guān)性。如果還不能定位問題,則再進(jìn)一步分析。這時(shí)把抖動(dòng)趨勢(shì)圖顯示岀來,
查看對(duì)應(yīng)的抖動(dòng)趨勢(shì)圖的變化。如果出現(xiàn)異常抖動(dòng)趨勢(shì)變化(這是非常常見的問題),則可確定是由于抖動(dòng)引發(fā)的眼圖問題。這個(gè)引發(fā)眼圖問題的抖動(dòng)的根源是哪里呢?在通道4接一個(gè)探頭,查看懷疑的信號(hào)如開關(guān)電源信號(hào),再觀察抖動(dòng)趨勢(shì)圖與電源紋波的一致性,如果同步變化,則可確定問題的根源是電源紋波過大,從而通過解決電源問題來解決眼圖測(cè)試問題。 河北眼圖測(cè)量價(jià)目表