青海眼图测量系列

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） 眼图如何反映信号的品质或质量呢？青海眼图测量系列

眼图测试分析

波形参数测试是数字信号质量评估常用的测量方法，但是随着数字信号速率的提高，靠幅度、上升时间等的波形参数的测量方法越来越不适用了

一个5Gbps的信号来说，由于受到传输通道的损耗的影响，不同位置的信号的幅度、上升时间、脉冲宽度等都是不一样的。不同的操作人员在波形的不同位置测量得到的结果也是不一样的。

因此我们必须采用别的方法对于信号的质量进行评估，对于高速数字信号来说常用的就是眼图的测量方法

所谓眼图，实际上就是高速数字信号不同位置的数据比特按照时钟的间隔叠加在一起自然形成的一个统计分布图。

眼图的形成过程。我们可以看到，随着叠加的波形数量的增加，数字信号逐渐形成了一个个类似眼睛一样的形状，我们就把这种图形叫做眼图。

青海眼图测量系列高速接口物理层（PHY）眼图测量的手持式分析器；

理论分析得到如下几条结论，在实际应用中要以此为参考，从眼图中对系统性能作一论述：

（1）比较好抽样时刻应 在 “眼睛” 张开比较大的时刻。

（2）对定时误差的灵敏度可由眼图斜边的斜率决定。斜率越大，对定时误差就越灵敏。

（3）在抽样时刻上，眼图上下两分支阴影区的垂直高度，表示比较大信号畸变。

（4）眼图的横轴位置应对应判决门限电平。

（5）在抽样时刻，上下两分支离门限近的一根线迹至门限的距离表示各相应电平的噪声容限，噪声瞬时值超过它就可能发生错误判决。

（6）对于利用信号过零点取平均来得到定时信息的接收系统，眼图倾斜分支与横轴相交的区域的大小表示零点位置的变动范围，这个变动范围的大小对提取定时信息有重要的影响。

MaskTesting

幅度噪声可能会导致逻辑‘1’的电压或功率电平垂直波动，低于样点，导致逻辑‘1’码错误地标为逻辑‘0’码，即误码。抖动描述了相同的效应，但它是水平波动。抖动或定时噪声可能会导致码的边沿在水平方向中的样点内波动，导致错误。从这种意义上讲，抖动定义为一个数字信号在有效时点上距理想时间位置的短期变化。脉冲电压电平的波动源自不需要的调幅(AM)。类似的，转换的定时波动可以描述为脉冲相位波动、不需要的调相(PM)或相噪。 眼图高度(眼高)的定义;

信号上升时间与下降时间

一般测量上升及下降时间是以眼图占20%～80%的部分为主，其中上升时间如下图，分别以左侧交叉点左侧(20%)至右侧(80%)两块水平区间作此传递信号上升斜率时间之换算，计算公式如下：

上升时间=平均（80%时间位准）-平均（20%时间位准）

由于时间位准20%及80%是与信号位准1 及0 有着相关性的。当然，如果上升时间愈短，即愈能表现出眼图中间的白块，即可传递的信号及容忍误码比率较好。

Q因子（QFactor）

Q因子是用于测量眼图信噪比的参数，它的定义是接收机在比较好判决门限下信号功率和噪声功率的比值，可适用于各种信号格式和速率的数字信号，其计算公式如下：其中，“1”电平的平均值topP与“0”电平的平均值baseP的差为眼幅度，“1”信号噪声有效值1s与“0”信号噪声有效值0s之和为信号噪声有效值。Q因子综合反映眼图的质量问题。Q因子越高，眼图的质量就越好，信噪比就越高。Q因子一般受噪声、光功率、电信号是否从始端到终端阻抗匹配等因素影响。一般来说，眼图中1电平的这条线越细、越平滑，Q因子越高。在不加光衰减的情况下，发送侧光眼图的Q因子不应该小于12，接收测的Q因子不应该小于6 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；青海眼图测量系列

品质因子又称为Q因子是用于测量眼图信噪比的参数。Q因子是在比较好判决门限下信号功率和噪声功率的比值；青海眼图测量系列

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 青海眼图测量系列