四川眼图测量系列

有问题眼图的调试

当眼图出现问题时，通过眼图的参数可以定位一些问题所在，例如过冲/欠冲反映驱动能力和阻抗适配特征，以及幅度过低反映电压幅度不足，等等。这些都是先观察眼图整体特征,再推导可能的问题所在。

对于抖动引起的问题往往不容易分析，可以利用示波器的解开眼图工具和抖动分析工具,定位可能的问题所在。就是典型的抖动引起的问题，短时间内观察眼图很好，但一旦累积时间较长，就会岀现边沿过模板的状况。

眼图有问题，即有信号进入模板时，就可以把眼图展开，定位具体进入模板的信号波形。发现有8个波形进入模板，这时把眼图展开，一个一个地具体浏览进入模板 的波形形状，再分析可能的根源。 眼图分析的数字滤波选取方法分析；四川眼图测量系列

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。 电气性能测试眼图测量商家密度优化的以太网眼图参数计算方法；

眼图的形成

眼图中包含的信息

对于一幅真实的眼图，首先我们可以看出数字波形的平均上升时间(Rise Time)、下降时间(Fall Time)、上冲(Overshoot)、下冲(Undershoot)、门限电平(Threshold/Crossing Percent)等基本的电平变换的参数。

电平变换参数

信号不可能每次高低电平的电压值都保持完全一致，也不能保证每次高低电平的上升沿、下降沿都在同一时刻。由于多次信号的叠加，眼图的信号线变粗，出现模糊(Blur)的现象。所以眼图也反映了信号的噪声和抖动：在纵轴电压轴上，体现为电压的噪声(Voltage Noise)；在横轴时间轴上，体现为时域的抖动(Jitter)。

对于通用的串行信号，时钟是内嵌的，这时需要仪器从串行信号中恢复时钟，以恢复的 时钟为基准来形成眼图，

眼图分析与误码率分析有什么不同？

1、相对于误码率的测量，眼图测量既迅速又容易。

2、眼图能够提供更深层次的诊断信息。

3、眼图可以显示数字信号的整体品质。

4、能够进行子系统和组件的眼图分析（BER测试是一个系统级的测试）。

眼图如何反映信号的品质或质量呢？

（1）眼图显示被测信号的综合特征：上升时间和下降时间；过冲；下冲和振铃；占空比;抖动和噪声。

（2）眼图张开越大，表明对噪声和抖动的容许误差越大：

（3）眼图张开越大，表明接收器判断信号的准确度越好；

（4）眼顶、眼底和转换区域宽表明接收器判断信号的准确度变差; 眼图测量传统眼图生成方法；

眼图测试中的时钟恢复

眼图测试和分析关键之处是时钟恢复。现代的宽带示波器一般提供多种时钟恢复方式 以供选择，如下所述。

(1) 常频方式，类似于平均处理，适用于测量时钟抖动、扩频信号等测试。

(2) 黄金锁相环(Golden PLL), 一般支持一级或二级PLL,参数可以随意设置，适用 于测试串行信号。

(3) 外时钟恢复方式，适用于源同步信号的测试(如HDMI) 。

(4) 特殊方式，例如PCI Express> Fibre-Channel时钟恢复方式。

测试串行信号常用的是Golden PLL方法，要根据具体规范的CDR响应曲线选择一级 或二级锁相环，仔细设置时钟恢复参数。下面以SATA3为例介绍时钟恢复参数的设置， 眼图参数有很多，如眼高、眼宽、眼幅度、眼交叉比、“1”电平，“0”电平，消光比，Q因子，平均功率等；四川眼图测量系列

眼图测试对仪器的要求；四川眼图测量系列

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 四川眼图测量系列

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