智能化多端口矩阵测试眼图测量故障

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， 眼图的关键参数，眼幅度和眼高度；智能化多端口矩阵测试眼图测量故障

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 智能化多端口矩阵测试眼图测量故障眼图测试的三个主要参数;

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

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。 眼宽度（Eye Width）是水平两个眼交叉点（Crossing Point）之间的水平距离，单位为秒。

眼图码间串扰

眼图的“眼睛”张开的大小反映着码间串扰的强弱。“眼睛”张的越大，且眼图越端正，表示码间串扰越小；反之表示码间串扰越大。

当存在噪声时，噪声将叠加在信号上，观察到的眼图的线迹会变得模糊不清。若同时存在码间串扰，“眼睛”将张开得更小。与间串扰时的眼图相比，原来清晰端正的细线迹，变成了比较模糊的带状线，而且不很端正。噪声越大，线迹越宽，越模糊；码间串扰越大，眼图越不端正。

眼图对于展示数字信号传输系统的性能提供了很多有用的信息：可以从中看出码间串扰的大小和噪声的强弱，有助于直观地了解码间串扰和噪声的影响，评价一个基带系统的性能优劣；可以指示接收滤波器的调整，以减小码间串扰。 抖动大的眼图的交点，直方图是一个像素宽的交点块投射到时间轴上的投影；智能化多端口矩阵测试眼图测量故障

眼图测量（硬件测试 信号质量测试）；智能化多端口矩阵测试眼图测量故障

眼图模板 什么是模板（Mask）测试？

•模板测试是一种优化的制造级测试（Pass/Fail)•在大多数情况下，模板测试能代替各种眼图指标的测试。

•大部分标准都定义了容易进行一致性测量的模板。

•模板测试比眼图的各种指标测量更容易、更快捷。

•模板定义的区域是禁止信号进入的一个区域，有信号进入说明信号不满足这种模板要求，即Fail。

测试眼图，要求实时示波器具备多高的带宽和釆样率呢？其与测试数字脉冲或高速数字信号一样，要保持测试精度，对带宽和釆样率有如下要求。

（1）知道你的信号的快上升时间。

（2）计算信号带宽BWsignal（或信号比较高频率分量&心）。

BWSIgnal（或Fmax）=0.4/。（20%〜80%定义为上升时间）

BWslgnal（或Fmax）=0.5/。（10%〜90%定义为上升时间）

（3）计算需要的示波器带宽BWscopeoBWscope=2

BWslgnal（或2/max）（高斯频响示波器）

BWgpe=1.4-BWsigna（或1.4•Umax）（Flat频响示波器）

（4）计算需要的示波器采样率S&cope。SKcope=4•BWgpe

（高斯频响示波器）SR$copc=2.5BWscope（Flat频响示波器） 智能化多端口矩阵测试眼图测量故障

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