电气性能测试眼图测试故障

    系统性能当接收信号同时受到码间串扰和噪声的影响时，系统性能的定量分析较为困难，一般可以利用示波器，通过观察接收信号的“眼图”对系统性能进行定性的、可视的估计。由眼图可以观察出符号间干扰和噪声的影响，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，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。 构建眼图和进行眼图模板测试的方法？电气性能测试眼图测试故障

    原理描述1.眼图的形成对于数字信号，其高电平与低电平的变化可以有多种序列组合。以3个bit为例，有000~111共8种组合。在时域上将足够多的上述序列按某一个基准点对齐，然后将其波形叠加起来，就形成了眼图。2.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传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。3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，将捕获到的一组数据的每个比特位都叠加到了眼图上。 电气性能测试眼图测试故障眼睛张开度与误码率的关系。

数字信号眼图分析

波形参数测试室数字信号测试常用的测量方法，但是随着数字信号速率的提高，波形参数的测量方法越来越不适用，5G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。不同的操作人员的波形的不同位置测量得到的结果也是不一样的，这就使用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，显示了眼图的形成过程。我们可以看到，随着叠加的波形数量的增加，数字信号逐渐形成一个个类似眼睛一样的形状，我们把这种图形叫作眼图。

USB眼图

USB眼图是用余辉方式累积叠加显示采集到串行信号的比特的结果，叠加后的图形形状看起来和眼睛很像，故名眼图。由于USB眼图是用一张图形就完整地表征了串行信号的比特信息，所以成为了衡量信号质量的重要工具，所以眼图测量也叫“信号质量测试”。

随着网络科技的完善人们逐渐无法满足于单调且静态的资讯，开始追求多媒体影音效果，为了达到身临其境的感受，影像或游戏的资料量越来越大。另一方面，为了维持视觉语音整体流畅度及即时性，各种产品间的传递效率和处理速度必须加快。整体而言，加快信号传输速度就会造成接收端辨识率降低。此外，现今电子产品体积越来越迷你化，电路板间的信号线间的距离也越来越近，造成信号线与信号线间的相互干扰已不得再忽略。那么该如何判定一个产品的传输质量的好坏？USB眼图就能够作为判定产品信号品质优劣的依据。 1”电平和”0”电平取眼图中间20%UI部分向垂直轴投影做直方图，直方图中心值分别为“1”电平和“0”电平。

新的眼图生成方法解决了触发抖动问题，处理UI多，因此速度也快。2.1.2.1.数据边沿的提取数据边沿的提取获取捕获数据的最大值为Max，最小值为Min，设置Threshold=0.5*(Max+Min)，当采样点电压值穿过Threshold时，记录下时间为Edgetime_initial[i]，这将是后面进行理想时钟恢复的依据。在进行数据边沿的提取时，需要注意的是，由于采样率有限制当码元速率较高时，单个码元对应的采样点个数较少会使得求出的Edgetime_initial值误差较大，这时候就需要在Threshold附近进行插值。数据边沿的提取与边沿触发的原理较为相似，对于Threshold附近噪声干扰的处理方法可以参照触发的实现方式。触发粘滞比较处理如下图所示，将比较器输出高低电平比较信号，经过运算处理为1个比较信号。粘滞比较器的总的规则是信号大于高电平比较为高，小于低电平比较为低，否则保持不变。

2.1.2.2.时钟恢复时钟恢复是眼图抖动生成的关键。下图为一个简单的时钟数据恢复CDR（ClockDataRecovery）电路示意图。时钟数据恢复电路主要完成两个工作，一个是时钟恢复，一个是数据重定时，也就是数据恢复。 克劳德高速数字信号测试实验室眼高意味噪声；眼宽意味抖动。智能化多端口矩阵测试眼图测试PCI-E测试

示波器观测到的眼图。电气性能测试眼图测试故障

在对于一个眼图进行好和坏的评估时，通常都有一些常见的衡量指标，比如眼高，眼宽，抖动，占空比等，如上图。通过对眼睛不同部位的表征，可以快速地判断和定性信号的问题。比如眼图跳变沿交叉点的上下区域可以占空比，如果上下区域比例不对称，则占空比的结果可能存在问题。

有时候为了能简单直观地判断眼图指标是否符合要求，可以将规范定义的要求制作成一个模板，然后通过示波器来调用，便可以直接观察到眼图是否有接触到模板。如果没有接触到则表示眼图的指标符合规范要求，同样如果有接触到模板，也可以根据接触的位置针对性的改善。不需要像传统的测试方法去一一地测量眼图指标了 电气性能测试眼图测试故障