抖動大的眼圖的交點,直方圖是一個像素寬的交點塊投射到時間軸上的投影
器件生成的固有抖動稱為抖動輸出。其主要來源可以分為兩個:隨機抖動(RJ)和確定性抖動(DJ)。可以把抖動看作從理想定時位置的、邏輯轉換的定時變化,如圖2中的直方圖所示。這一分布顯示了被不同抖動源模糊的理想定時位置。抖動分布是RJ和DJ概率密度函數的卷積。隨機抖動源自各種隨機流程,如熱噪聲和散粒噪聲,其假設遵守高斯分布,如圖3a所示。由于高斯分布的尾部擴展到無窮大,RJ的峰到峰值沒有邊界,而RJ的均方根則收斂到高斯分布的寬度上。 PCB設計中眼圖到底有什么用?江西測量眼圖測量
目前,泰克提供的眼圖生成方案:
(1) 從數據恢復時鐘(CDR),眼圖模板測試:可以分為硬件CDR(PLL)和軟件CDR(PLL+其它)
(2) 測量眼圖的眼高、眼寬等關于眼圖的參數
(3) 根據上面測量到的數據,繪制相關的圖形:
抖動:趨勢,頻譜,
直方圖, 浴盆曲線
根據上述的方案概況,
在實時示波器中,通常使用連續比特位的眼圖生成方法。首先,示波器采集到一長串連續的數據波形;然后,使用軟件CDR恢復時鐘,用恢復的時鐘切割每個比特的波形,從第1個、第2個、第3個、一直到第n-1個、第n個比特;一步是把所有比特重疊,得到眼圖。
其中,實時的眼圖生成方法如下:
軟件時鐘恢復
眼圖參數測量
全系列標準參數測量,包括幅度、定時和抖動
低抖動低噪聲
單觸發事件,而不是ET方法中的多觸發事件,即觸發一次后連續采樣,減少了可能引入的抖動、噪聲
支持不同的時鐘恢復模型
鎖相環 (PLL)? 相位內插重復取樣 (恒定時鐘, 連續位)
數據相關分析
把跳變位與非跳變位分開
碼型長度檢測,進行抖動分析 (Rj/Dj分離)
江西測量眼圖測量眼寬度(Eye Width)是水平兩個眼交叉點(Crossing Point)之間的水平距離,單位為秒。
眼圖位置的選擇:當數字信號進行波形或者比特疊加后,形成的不只是一個眼圖,而是一個個連續的眼圖。如果疊加的波形或者比特數量足夠,這些眼圖都是很相似的,因此可以對其中任何一個眼圖進行測量。下圖顯示的是疊加形成的多個連續的眼圖,可以看到每個眼圖都是很相似的。通常情況下,為了測量的方便,一般會調整時基刻度使得屏幕上只顯示一個完整的眼圖。
另外要注意的一點是,在眼圖測量時被測件只有發出盡可能隨機的數據流才能形成真實的眼圖,如果數據流里的數據是長0、長1、時鐘碼型或者其它一些規則的碼型,有可能形不成眼圖或者形成的眼圖不全。下圖就是一個不完整的眼圖,數據流里面缺少了長0的碼型。
眼圖形成的原理
一般均可以用示波器觀測到信號的眼圖,其具體的操作方法為:將示波器跨接在接收濾波器的輸出端,然后調整示波器掃描周期,使示波器水平掃描周期與接收碼元的周期同步,這時示波器屏幕上看到的圖形就稱為眼圖。示波器一般測量的信號是一些位或某一段時間的波形,更多的反映的是細節信息,而眼圖則反映的是鏈路上傳輸的所有數字信號的整體特征,兩者對比。
如果示波器的整個顯示屏幕寬度為100ns,則表示在示波器的有效頻寬、取樣率及記憶體配合下,得到了100ns下的波形資料。但是,對于一個系統而言,分析這么短的時間內的信號并不具有代表性,例如信號在每一百萬位元會出現一次突波(Spike),但在這100ns時間內,突波出現的機率很小,因此會錯過某些重要的信息。如果要衡量整個系統的性能,這么短的時間內測量得到的數據顯然是不夠的。設想,如果可以以重復疊加的方式,將新的信號不斷的加入顯示屏幕中,但卻仍然記錄著前次的波形,只要累積時間夠久,就可以形成眼圖,從而可以了解到整個系統的性能,如串擾、噪聲以及其他的一些參數,為整個系統性能的改善提供依據。 眼圖參數有很多,如眼高、眼寬、眼幅度、眼交叉比、“1”電平,“0”電平,消光比,Q因子,平均功率等;
眼高和眼寬
數字信號在采樣前后,需要有一定的建立時間(SetupTime)和保持時間(HoldTime),數字信號在這一段時間內應保持穩定,才能保證正確采樣,如圖5.1中藍色部分。而對于輸入電平的判決,需要高電平的電壓值高于輸入高電平VIH,低電平的電壓值地與輸入低電平VIL,綠色部分。所以,我們可以得知比較早的采樣時刻和比較晚的采樣時刻
在比較好采樣時刻,采樣的誤碼率是比較低的,而隨著采樣時刻向時間軸兩側的移動,誤碼率不斷增大,如圖6所示。所以工程上也經常畫出信號采樣周期內誤碼率的變化曲線,稱為澡盆曲線(Bathtub Curve)。 Q因子可以綜合反映眼圖的質量,Q因子越高,眼圖的質量就越好,信噪比就越高。江西測量眼圖測量
矢量網絡分析儀的眼圖測量及參數提取方法;江西測量眼圖測量
一般而言,生成眼圖需要通過測量大量的數據,然后再從其中恢復得到。示波器測量眼圖中,經過前期的數據采集,其內存中可以獲得完整的數據記錄。然后,利用硬件或者軟件對時鐘進行恢復或提取得到同步時鐘信號,用此時鐘信號與數據記錄中的數據同步到每個比特,通過觸發恢復的時鐘,把數據流中捕獲的多個1 UI(單位間隔,相當于一個時鐘周期)的信號重疊起來,也即將每個比特的數據波形重疊,得到眼圖。
從上面的形成原理圖中可以看出,通過用恢復的時鐘信號等間隔的觸發數據記錄中的信號,將這些截取到的單位UI波形疊加在一起,就形成了眼圖 江西測量眼圖測量