關于眼圖,這幾點您一定要了解!

  • 2023-10-24
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眼圖的定義

顧名思義,眼圖就是象眼睛一樣形狀的圖形。眼圖是用余輝方式累積疊加顯示采集到的高速串行信號的所有比特位的結果,疊加后的圖形形狀看起來和眼睛很像,所以稱作為眼圖。眼圖是通過對數據的電氣測量,用于評估高速信號的質量以及發送端和接收端的性能。

 

眼圖的作用

從電氣性能的角度,找出數據相關的故障原因,比如傳輸數據包丟失、誤碼、接收端的端接錯誤等。大多數高速信號總線的協議測試都會使用眼圖的測量來評估信號的質量。

眼圖的信息

眼圖需要搜集足夠多的樣本信息,比如電信號不同位轉換的信息以及如何在介質中的傳輸的信號,以此來保證其能夠代表系統的性能。

高電平VH和低電平VL可以理解為眼高EH,眼高不夠,更多是信號源端的驅動能力不足或鏈路的損耗過大造成的。

源端驅動器的測量要更靠近示波器,以此來保證發送端測量的準確性。終端的接收器,要保證信號采樣的準確性,比如采樣區域不住地重疊,探頭的問題等等。

信號鏈路就是保證損耗符合相關協議要求,適當的時候,可以通過中繼器方式來保證滿足信號電性能的要求。

上下邊沿理解為高頻部分,交叉Cross-Over部分理解為抖動Jitter,眼寬的多少決定眼圖張開的程度。

 

眼圖的模板(Mask)

眼圖模板代表測試信號的基礎要求,不同總線有著不同的要求。眼圖模板包含蕞小眼圖張開度,高電平區域、低電平區域等信息。


      眼圖的影響因素

影響眼圖的三要素:插入損耗(Insertion loss)、符號間串擾(Inter Symbol Interference)、抖動(Jitter)。

①插入損耗:一般取決于材料的屬性和通道長度。

②符號間串擾:較短的符號如01或者10,高頻成分衰減更大,較長的符號如111或者000,峰峰值電壓低頻成分較多,衰減不大。符號間串擾ISI會影響上一個符號和下一個符號之間的時序誤差,會造成眼圖拖尾的現象。

③抖動:信號真實周期之間的偏差。

 

眼圖問題的解決

眼圖問題的解決一般有三個措施:預加重(Pre-Emphasis)、去加重(De-Emphasis)、接收端均衡(Receiver Equalization)。

①預加重一般位于信號的發射端,增強數據邊沿的高頻成分,等到數據接收的時候,其高頻部分會因為損耗而被消耗掉,接收端看到的就是正常的1或者0 的電平值。

②去加重是對預加重的補充,對低頻部分的電平衰減,來提高信噪比,使信號高頻成分在接收端更突出。

③接收端的均衡:均衡設置過大,會放大噪聲和抖動,引起雙帶的現象,均衡數值的選擇,需要根據實際鏈路情況來決定。

 

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