抖動(dòng)大的眼圖的交點(diǎn),直方圖是一個(gè)像素寬的交點(diǎn)塊投射到時(shí)間軸上的投影
器件生成的固有抖動(dòng)稱為抖動(dòng)輸出。其主要來源可以分為兩個(gè):隨機(jī)抖動(dòng)(RJ)和確定性抖動(dòng)(DJ)??梢园讯秳?dòng)看作從理想定時(shí)位置的、邏輯轉(zhuǎn)換的定時(shí)變化,如圖2中的直方圖所示。這一分布顯示了被不同抖動(dòng)源模糊的理想定時(shí)位置。抖動(dòng)分布是RJ和DJ概率密度函數(shù)的卷積。隨機(jī)抖動(dòng)源自各種隨機(jī)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(kuò)展到無(wú)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(jì)中眼圖到底有什么用?江西測(cè)量眼圖測(cè)量
目前,泰克提供的眼圖生成方案:
(1) 從數(shù)據(jù)恢復(fù)時(shí)鐘(CDR),眼圖模板測(cè)試:可以分為硬件CDR(PLL)和軟件CDR(PLL+其它)
(2) 測(cè)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(cè)量到的數(shù)據(jù),繪制相關(guān)的圖形:
抖動(dòng):趨勢(shì),頻譜,
直方圖, 浴盆曲線
根據(jù)上述的方案概況,
在實(shí)時(shí)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(zhǎng)串連續(xù)的數(shù)據(jù)波形;然后,使用軟件CDR恢復(fù)時(shí)鐘,用恢復(fù)的時(shí)鐘切割每個(gè)比特的波形,從第1個(gè)、第2個(gè)、第3個(gè)、一直到第n-1個(gè)、第n個(gè)比特;一步是把所有比特重疊,得到眼圖。
其中,實(shí)時(shí)的眼圖生成方法如下:
軟件時(shí)鐘恢復(fù)
眼圖參數(shù)測(cè)量
全系列標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)測(cè)量,包括幅度、定時(shí)和抖動(dòng)
低抖動(dòng)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(dòng)、噪聲
支持不同的時(shí)鐘恢復(fù)模型
鎖相環(huán) (PLL)? 相位內(nèi)插重復(fù)取樣 (恒定時(shí)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(zhǎng)度檢測(cè),進(jìn)行抖動(dòng)分析 (Rj/Dj分離)
江西測(cè)量眼圖測(cè)量眼寬度(Eye Width)是水平兩個(gè)眼交叉點(diǎn)(Crossing Point)之間的水平距離,單位為秒。
眼圖位置的選擇:當(dāng)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行波形或者比特疊加后,形成的不只是一個(gè)眼圖,而是一個(gè)個(gè)連續(xù)的眼圖。如果疊加的波形或者比特?cái)?shù)量足夠,這些眼圖都是很相似的,因此可以對(duì)其中任何一個(gè)眼圖進(jìn)行測(cè)量。下圖顯示的是疊加形成的多個(gè)連續(xù)的眼圖,可以看到每個(gè)眼圖都是很相似的。通常情況下,為了測(cè)量的方便,一般會(huì)調(diào)整時(shí)基刻度使得屏幕上只顯示一個(gè)完整的眼圖。
另外要注意的一點(diǎn)是,在眼圖測(cè)量時(shí)被測(cè)件只有發(fā)出盡可能隨機(jī)的數(shù)據(jù)流才能形成真實(shí)的眼圖,如果數(shù)據(jù)流里的數(shù)據(jù)是長(zhǎng)0、長(zhǎng)1、時(shí)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(gè)不完整的眼圖,數(shù)據(jù)流里面缺少了長(zhǎng)0的碼型。
眼圖形成的原理
一般均可以用示波器觀測(cè)到信號(hào)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(shí)示波器屏幕上看到的圖形就稱為眼圖。示波器一般測(cè)量的信號(hào)是一些位或某一段時(shí)間的波形,更多的反映的是細(xì)節(jié)信息,而眼圖則反映的是鏈路上傳輸?shù)乃袛?shù)字信號(hào)的整體特征,兩者對(duì)比。
如果示波器的整個(gè)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(duì)于一個(gè)系統(tǒng)而言,分析這么短的時(shí)間內(nèi)的信號(hào)并不具有代表性,例如信號(hào)在每一百萬(wàn)位元會(huì)出現(xiàn)一次突波(Spike),但在這100ns時(shí)間內(nèi),突波出現(xiàn)的機(jī)率很小,因此會(huì)錯(cuò)過某些重要的信息。如果要衡量整個(gè)系統(tǒng)的性能,這么短的時(shí)間內(nèi)測(cè)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(hào)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(shí)間夠久,就可以形成眼圖,從而可以了解到整個(gè)系統(tǒng)的性能,如串?dāng)_、噪聲以及其他的一些參數(shù),為整個(gè)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(hào)在采樣前后,需要有一定的建立時(shí)間(SetupTime)和保持時(shí)間(HoldTime),數(shù)字信號(hào)在這一段時(shí)間內(nèi)應(yīng)保持穩(wěn)定,才能保證正確采樣,如圖5.1中藍(lán)色部分。而對(duì)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(shí)刻和比較晚的采樣時(shí)刻
在比較好采樣時(shí)刻,采樣的誤碼率是比較低的,而隨著采樣時(shí)刻向時(shí)間軸兩側(cè)的移動(dòng),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(hào)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(cè)量眼圖測(cè)量
矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的眼圖測(cè)量及參數(shù)提取方法;江西測(cè)量眼圖測(cè)量
一般而言,生成眼圖需要通過測(cè)量大量的數(shù)據(jù),然后再?gòu)钠渲谢謴?fù)得到。示波器測(cè)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(duì)時(shí)鐘進(jìn)行恢復(fù)或提取得到同步時(shí)鐘信號(hào),用此時(shí)鐘信號(hào)與數(shù)據(jù)記錄中的數(shù)據(jù)同步到每個(gè)比特,通過觸發(fā)恢復(fù)的時(shí)鐘,把數(shù)據(jù)流中捕獲的多個(gè)1 UI(單位間隔,相當(dāng)于一個(gè)時(shí)鐘周期)的信號(hào)重疊起來,也即將每個(gè)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(shí)鐘信號(hào)等間隔的觸發(fā)數(shù)據(jù)記錄中的信號(hào),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(cè)量眼圖測(cè)量