眼图测试分析
波形参数测试是数字信号质量评估常用的测量方法,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
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。
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,数字信号逐渐形成了一个个类似眼睛一样的形状,我们就把这种图形叫做眼图。
BER图与眼图时间轴相同,两侧与眼图边沿相对应,样点位于中心。眼图测量推荐货源
( 1 )比较好抽样时刻应 在 “眼睛” 张开比较大的时刻。
( 2 )对定时误差的灵敏度可由眼图斜边的斜率决定。斜率越大,对定时误差就越灵敏。
( 3 )在抽样时刻上,眼图上下两分支阴影区的垂直高度,表示比较大信号畸变。
( 4 )眼图中间的横轴位置应对应判决门限电平。
( 5 )在抽样时刻上,上下两分支离门限近的一根线迹至门限的距离表示各相应电平的噪声容限,噪声瞬时值超过它就可能发生错误判决。
( 6 )对于利用信号过零点取平均来得到定时信息的接收系统,眼图倾斜分支与横轴相交的区域的大小,表示零点位置的变动范围,这个变动范围的大小对提取定时信息有重要的影响。 眼图测量推荐货源如何由眼图分析信号?
眼图形成的原理
一般均可以用示波器观测到信号的眼图,其具体的操作方法为:将示波器跨接在接收滤波器的输出端,然后调整示波器扫描周期,使示波器水平扫描周期与接收码元的周期同步,这时示波器屏幕上看到的图形就称为眼图。示波器一般测量的信号是一些位或某一段时间的波形,更多的反映的是细节信息,而眼图则反映的是链路上传输的所有数字信号的整体特征,两者对比。
如果示波器的整个显示屏幕宽度为100ns,则表示在示波器的有效频宽、取样率及记忆体配合下,得到了100ns下的波形资料。但是,对于一个系统而言,分析这么短的时间内的信号并不具有代表性,例如信号在每一百万位元会出现一次突波(Spike),但在这100ns时间内,突波出现的机率很小,因此会错过某些重要的信息。如果要衡量整个系统的性能,这么短的时间内测量得到的数据显然是不够的。设想,如果可以以重复叠加的方式,将新的信号不断的加入显示屏幕中,但却仍然记录着前次的波形,只要累积时间够久,就可以形成眼图,从而可以了解到整个系统的性能,如串扰、噪声以及其他的一些参数,为整个系统性能的改善提供依据。
如何不能定位问题,则还可以进一步分析,这时可以把8b10b译码打开,看有问题的波形对应的码型,观察问题波形与码型的相关性。如果还不能定位问题,则再进一步分析。这时把抖动趋势图显示岀来,
查看对应的抖动趋势图的变化。如果出现异常抖动趋势变化(这是非常常见的问题),则可确定是由于抖动引发的眼图问题。这个引发眼图问题的抖动的根源是哪里呢?在通道4接一个探头,查看怀疑的信号如开关电源信号,再观察抖动趋势图与电源纹波的一致性,如果同步变化,则可确定问题的根源是电源纹波过大,从而通过解决电源问题来解决眼图测试问题。 示波器眼图是啥?怎样形成示波器眼图又如何分辨信号质量?
低速信号的眼图:很多速率不太高的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,看起来不太象眼睛,但从物理含义上说这仍然是一种眼图。
眼图测量中需要叠加的波形或比特的数量:在眼图测量中,叠加的波形或比特的数量不一样,可能得到的眼图结果会有细微的差异。由于随机噪声和随机抖动的存在,叠加的波形或比特数量越多,则眼的张开程度会越小,就越能测到恶劣的情况,但相应的测试时间也会变长。为了在测量结果的可靠性以及测量时间上做一个折衷,有些标准会规定眼图测量需要叠加的波形或比特数量,比如需要叠加1000个波形或者叠加1M个比特等。 眼图测量在通信系统分析中的应用;眼图测量推荐货源
眼图测试的USB接口链路故障定位方法;眼图测量推荐货源
眼图高度(眼高)的定义
眼图高度即眼高,是测量眼图的垂直开口高度,测量使用启用色度余辉功能时创建的数据库,垂直直方图是由落入定义眼图的窗口内的波形数据构成的。可利用垂直直方图找到九p、外以,以及波顶电压与波底电压的标准偏差。
其中,为垂直直方图的波顶峰值的平均电压;/叩为垂直直方图的波顶峰值的标准偏差;■base为垂直直方图的波底峰值的平均电压;債防。为垂直直方图的波底峰值的标准偏差。
眼图宽度(眼宽)的定义
眼图宽度即眼宽,是测量眼图的水平开口大小,测量使用启用色度余辉功能时创建的数据库,水平直方图由落入/理和Lse定义的窗口内的波形数据创建。可以利用水平直方图找到眼图交叉点的平均时间值和标准偏差。应考虑到,噪声和抖动会使交叉点位置发生较大的变化及眼图闭合。 眼图测量推荐货源
信号上升时间与下降时间 一般测量上升及下降时间是以眼图占20%~80%的部分为主,其中上升时间如下图,分别以左侧交叉点左侧(20%)至右侧(80%)两块水平区间作此传递信号上升斜率时间之换算,计算公式如下: 上升时间=平均(80%时间位准)-平均(20%时间位准) 由于时间位准20%及80%是与信号位准1 及0 有着相关性的。当然,如果上升时间愈短,即愈能表现出眼图中间的白块,即可传递的信号及容忍误码比率较好。 Q因子(QFactor) Q因子是用于测量眼图信噪比的参数,它的定义是接收机在比较好判决门限下信号功率和噪声功率的比值,可适用于各种信号格式和速率的数...