克劳德高速数字信号测试实验室
眼图测试高速串行数据信号的眼图与抖动的仪器都使用了基于锁相环的时钟恢复方法。其中,实时示波器主要使用软件PLL来恢复参考时钟,取样示波器和误码率测试仪都使用硬件PLL来恢复时钟。采用软件恢复时钟方法,捕获长数据波形,将数据与恢复时钟逐位比较,完成眼图、抖动、误码率测试。可分析捕获的串行数据的每一个Bit位,避免了触发抖动和硬件恢复时钟抖动导致的测量不精确,CDR抖动和触发抖动理论为0。 眼图如何反映信号的品质或质量呢?山西眼图测量联系方式
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。 山西眼图测量联系方式眼图上升时间和下降时间;
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。
而对于很多高速的串行总线信号来说,由于时钟信息嵌入在数据流里,所以需要测量设备有相应的时钟恢复功能(可能是硬件的也可能是软件的),能够先从数据流里提取出时钟,然后以这个时钟为基准对数据比特进行叠加才能形成眼图。因此,很多高速串行数字信号的眼图测试通常需要该示波器或测量设备有相应的时钟恢复功能。下图是个对串行数据流进行软件时钟恢复的例子。
真正意义的眼图是以时钟为基准进行叠加的:眼图测量的根本目的是判断该数据信号相对于其时钟信号(可能是专门的时钟通道也可能是内嵌的时钟信息)的建立/保持时间窗口、采样时的信号幅度等参数满足标准要求,所以眼图测量一定是要以其参考时钟为基准进行信号叠加才有意义。有时用数据信号自身的边沿触发进行自然叠加也能形成类似眼图的形状,但这不是真正意义上的眼图。 眼图测量在通信系统分析中的应用;
一般而言,生成眼图需要通过测量大量的数据,然后再从其中恢复得到。示波器测量眼图中,经过前期的数据采集,其内存中可以获得完整的数据记录。然后,利用硬件或者软件对时钟进行恢复或提取得到同步时钟信号,用此时钟信号与数据记录中的数据同步到每个比特,通过触发恢复的时钟,把数据流中捕获的多个1 UI(单位间隔,相当于一个时钟周期)的信号重叠起来,也即将每个比特的数据波形重叠,得到眼图。
从上面的形成原理图中可以看出,通过用恢复的时钟信号等间隔的触发数据记录中的信号,将这些截取到的单位UI波形叠加在一起,就形成了眼图 矢量网络分析仪的眼图测量及参数提取方法;安徽自动化眼图测量
在DDR4的 眼图测试分析;山西眼图测量联系方式
对于眼图的概念,有以下几点比较重要:
眼图是波形的叠加:眼图的测量方法不是对单一波形或特定比特位置的波形参数进行测量,而是把尽可能多的波形或比特叠加在一起,这样可以看到信号的统计分布情况。只有差的信号都满足我们对于信号的基本要求,才说明信号质量是可以接受的。波形需要以时钟为基准进行叠加:眼图是对多个波形或bit的叠加,但这个叠加不是任意的,通常要以时钟为基准。
对于很多并行总线来说,由于大部分都有专门的时钟传输通道,所以通常会以时钟通道为触发,对数据信号的波形进行叠加形成眼图,一般的示波器都具备这个功能。 山西眼图测量联系方式
在误码率(BER)的测试中,码型发生器会生成数十亿个数据比特,并将这些数据比特发送给输入设备,然后在输出端接收这些数据比特。然后,误码分析仪将接收到的数据与发送的原始数据一位一位进行对比,确定哪些码接收错误,随后会给出一段时间内内计算得到的BER。考虑误码率测试的需要,我们以下面的实际测试眼图为参考,以生成BER图, ER图是样点时间位置BER(t)的函数,称为BERT扫描图或浴缸曲线。简而言之,它是在相对于参考时钟给定的额定取样时间的不同时间t上测得的BER。参考时钟可以是信号发射机时钟,也可以是从接收的信号中恢复的时钟,具体取决于测试的系统。以上述的眼图为参考,眼睛张开度与误码率...