克劳德高速数字信号测试实验室
眼图测试噪声和抖动
由于噪声和抖动,眼图上的空白区域变小。眼图在除去抖动和噪声的基础上,眼图上空白的区域在横轴上的距离称为眼宽(Eye Width),在眼图上叠加的数据足够多时,眼宽很好的反映了传输线上信号的稳定时间;同理,眼图上空白的区域在纵轴上的距离称为眼高(Eye Height),在眼图上叠加的数据足够多时,眼高很好的反映了传输线上信号的噪声容限,同时,眼图中眼高比较大的地方,即为比较好判决时刻。 什么是眼图?它用在什么场合?反映了波形的什么信息?山西设备眼图测量
眼图概念
数字信号的眼图包含丰富的信息,体现了数字信号的整体特征,能够很好地评估数字信 号的整体品质。
用眼图来分析串行信号是一种非常好的方法。有人误解眼图和模板,认为是串行信号物理层指标之一,其实不是。这是种非常好的方法, 不以至于很多规范都规定了模板,实际上这是必须的。
眼图是各种数据码型累计在一起的综合结果,
眼图的准确形成涉及参考时钟。对于源同步信号,可以以源同步时钟或从源同步时钟中 通过锁相环提取的时钟来形成眼图, 山西设备眼图测量PCB设计中眼图到底有什么用?
传统眼图生成方法
传统眼图生成方法原理简单,很适合理解眼图生成机制。
统的眼图生成方法简单描述就是“每次触发叠加一个UI”。方法简单,但效果并不理想。由于屏幕上的每个UI信号波形通过触发点对齐,眼图通过对信号多次触发采集后叠加生成。这样会导致仪器触发电路的抖动成分将被引入到眼图测量中。导致了测量不精确。
新的眼图生成方法
新的眼图方法描述为“同步切割+叠加显示”。示波器首先捕获一组连续比特位的信号,然后用软件PLL方法恢复出时钟,利用恢复出的时钟和捕获到的信号按比特位切割,切割一次,叠加一次,终将捕获到的一组数据的每个比特位都叠加到了眼图上。
目前,对于时钟恢复的方法,大多数用到的是基于锁相环的时钟恢复方法。锁相环包括鉴相器(phase detector)、环路滤波器(loop filter)、压控振荡器(voltage controlled oscillator,简称VCO)三个基本部分组成,
总体而言,锁相环对于时钟恢复的重要性可以体现在以下几个方面:
(1)完全集成的,并且不需要外部的参考时钟信号
(2)确保时钟信号与数据同步
(3)对时钟信号提供监视功能,当锁相环失锁时提供警报
(4)优化误码率——调整关于数据信号的时钟相位 眼图测量(硬件测试 信号质量测试);
眼图参数的定义
眼形窗说明
可以改变眼形窗起始和眼形窗终止的百分数:Eye Window Start (眼形窗起始)控制设置 眼图测量的水平起始点:Eye Window Stop (眼形窗终止)控制设置眼图测量的水平终止点。 这些控制的设置会影响眼图高度、眼度宽度和品质因数测量。默认的眼形窗起始值是40%, 终止值是60%o这样,眼图波形数据的中间的20%用于测量。
交叉点百分数的定义
交叉点百分数是眼图的上升沿与下降沿的交叉点与儿叩和外ase的差的比值,在启用色度 余辉时创建的数据库上进行测量。垂直直方图由落入定义眼图的窗口内的波形数据创建,可 利用它找到和/base电 眼图的定义与测量方法;上海解决方案眼图测量
眼图测试对仪器的要求;山西设备眼图测量
单个时点的抖动、正弦周期抖动IdealTransitionEdge:理想的转换边沿RJSmearedEdge:RJ模糊的边沿DJSmearedEdge:DJ模糊的边沿确定性抖动(DJ)包括占空比失真(DCD)、码间干扰(ISI)、正弦或周期抖动(PJ)和串扰。DCD源自时钟周期中的不对称性。ISI源自由于数据相关效应和色散导致的边沿响应变化。PJ源自周期来源的电磁捡拾,如电源馈通。串扰是由捡拾其它信号导致的。DJ的特色特点是,其峰到峰值具有上下限。DCD和ISI称为有界相关抖动;Pj和串扰称为不相关有界抖动;RJ称为不相关无界抖动。和随机抖动相结合,导致误码的实例山西设备眼图测量
眼图测试中的时钟恢复 眼图测试和分析关键之处是时钟恢复。现代的宽带示波器一般提供多种时钟恢复方式 以供选择,如下所述。 (1) 常频方式,类似于平均处理,适用于测量时钟抖动、扩频信号等测试。 (2) 黄金锁相环(Golden PLL), 一般支持一级或二级PLL,参数可以随意设置,适用 于测试串行信号。 (3) 外时钟恢复方式,适用于源同步信号的测试(如HDMI) 。 (4) 特殊方式,例如PCI Express> Fibre-Channel时钟恢复方式。 测试串行信号常用的是Golden PLL方法,要根据具体规范的CDR响应曲线选择一级 或二级锁相环...