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(zhuǎn)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(shù)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(shè)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(shè)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(shù)據(jù)恢復(fù)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(guān)于眼圖的參數(shù)
(3) 根據(jù)上面測量到的數(shù)據(jù),繪制相關(guān)的圖形:
抖動:趨勢,頻譜,
直方圖, 浴盆曲線
根據(jù)上述的方案概況,
在實時示波器中,通常使用連續(xù)比特位的眼圖生成方法。首先,示波器采集到一長串連續(xù)的數(shù)據(jù)波形;然后,使用軟件CDR恢復(fù)時鐘,用恢復(fù)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(fù)
眼圖參數(shù)測量
全系列標準參數(shù)測量,包括幅度、定時和抖動
低抖動低噪聲
單觸發(fā)事件,而不是ET方法中的多觸發(fā)事件,即觸發(fā)一次后連續(xù)采樣,減少了可能引入的抖動、噪聲
支持不同的時鐘恢復(fù)模型
鎖相環(huán) (PLL)? 相位內(nèi)插重復(fù)取樣 (恒定時鐘, 連續(xù)位)
數(shù)據(jù)相關(guān)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(shù)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(xù)的眼圖。如果疊加的波形或者比特數(shù)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(xù)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(diào)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(fā)出盡可能隨機的數(shù)據(jù)流才能形成真實的眼圖,如果數(shù)據(jù)流里的數(shù)據(jù)是長0、長1、時鐘碼型或者其它一些規(guī)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(shù)據(jù)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(diào)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(jié)信息,而眼圖則反映的是鏈路上傳輸?shù)乃袛?shù)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(tǒng)而言,分析這么短的時間內(nèi)的信號并不具有代表性,例如信號在每一百萬位元會出現(xiàn)一次突波(Spike),但在這100ns時間內(nèi),突波出現(xiàn)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(tǒng)的性能,這么短的時間內(nèi)測量得到的數(shù)據(jù)顯然是不夠的。設(shè)想,如果可以以重復(fù)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(tǒng)的性能,如串擾、噪聲以及其他的一些參數(shù),為整個系統(tǒng)性能的改善提供依據(jù)。 眼圖參數(shù)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(shù)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(shù)字信號在這一段時間內(nèi)應(yīng)保持穩(wěn)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(cè)的移動,誤碼率不斷增大,如圖6所示。所以工程上也經(jīng)常畫出信號采樣周期內(nèi)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(zhì)量,Q因子越高,眼圖的質(zhì)量就越好,信噪比就越高。江西測量眼圖測量
矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的眼圖測量及參數(shù)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(shù)據(jù),然后再從其中恢復(fù)得到。示波器測量眼圖中,經(jīng)過前期的數(shù)據(jù)采集,其內(nèi)存中可以獲得完整的數(shù)據(jù)記錄。然后,利用硬件或者軟件對時鐘進行恢復(fù)或提取得到同步時鐘信號,用此時鐘信號與數(shù)據(jù)記錄中的數(shù)據(jù)同步到每個比特,通過觸發(fā)恢復(fù)的時鐘,把數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(fù)的時鐘信號等間隔的觸發(fā)數(shù)據(jù)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