想看懂示波器眼圖,，這4點(diǎn)有必要搞清楚,！
      PCB設(shè)計(jì)中眼圖到底有什么用？
　　眼圖,，是由于示波器的余輝作用,，將掃描所得的每一個(gè)碼元波形重疊在一起，從而形成眼圖,。
　　本文將帶領(lǐng)大家了解PCB上的眼圖是什么,，眼圖是怎樣形成的，眼圖中包含有哪些信息,，如何根據(jù)眼圖情況分辨信號(hào)質(zhì)量,。
　　想看懂示波器眼圖需要掌握以下4點(diǎn)：
　　一、什么是眼圖,？
      眼圖是一系列數(shù)字信號(hào)在示波器上累積而顯示的圖形,，它包含了豐富的信息，從眼圖上可以觀察出碼間串?dāng)_和噪聲的影響,，體現(xiàn)了數(shù)字信號(hào)整體的特征,，從而估計(jì)系統(tǒng)優(yōu)劣程度,，因而眼圖分析是高速互連系統(tǒng)信號(hào)完整性分析的核心。另外也可以用此圖形對(duì)接收濾波器的特性加以調(diào)整,，以減小碼間串?dāng)_,，改善系統(tǒng)的傳輸性能。


　　用一個(gè)示波器跨接在接收濾波器的輸出端,，然后調(diào)整示波器掃描周期,，使示波器水平掃描周期與接收碼元的周期同步，這時(shí)示波器屏幕上看到的圖形就稱為眼圖,。示波器一般測量的信號(hào)是一些位或某一段時(shí)間的波形,，更多的反映的是細(xì)節(jié)信息，而眼圖則反映的是鏈路上傳輸?shù)乃袛?shù)字信號(hào)的整體特征,。
　　觀察眼圖的方法是:用一個(gè)示波器跨接在接收濾波器的輸出端,，然后調(diào)整示波器掃描周期，使示波器水平掃描周期與接收碼元的周期同步,，這時(shí)示波器屏幕上看到的圖形像人的眼睛,，故稱為“眼圖”。
從“眼圖”上可以觀察出碼間串?dāng)_和噪聲的影響,，從而估計(jì)系統(tǒng)優(yōu)劣程度,。另外也可以用此圖形對(duì)接收濾波器的特性加以調(diào)整，以減小碼間串?dāng)_和改善系統(tǒng)的傳輸性能,。
       二、眼圖是怎么形成的,？
　　對(duì)于數(shù)字信號(hào),，其高電平與低電平的變化可以有多種序列組合。以3個(gè)bit為例,，可以有000-111共8中組合,，在時(shí)域上將足夠多的上述序列按某一個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)對(duì)齊，然后將其波形疊加起來,，就形成了眼圖,。
如下圖。對(duì)于測試儀器而言,，首先從待測信號(hào)中恢復(fù)出信號(hào)的時(shí)鐘信號(hào),，然后按照時(shí)鐘基準(zhǔn)來疊加出眼圖，終予以顯示,。


      三,、眼圖中包含的信息有哪些？
      對(duì)于一幅真實(shí)的眼圖,，如下圖,，首先我們可以看出數(shù)字波形的平均上升時(shí)間(RiseTime)、下降時(shí)間(FallTime)、上沖(Overshoot),、下沖(Undershoot),、門限電平(Threshold/CrossingPercent)等基本的電平變換的參數(shù)。

 

　　上升時(shí)間(RiseTime)：脈沖信號(hào)的上升時(shí)間是指脈沖瞬時(shí)值初到達(dá)規(guī)定下限和規(guī)定上限的兩瞬時(shí)之間的間隔,。除另有規(guī)定之外,下限和上限分別定為脈沖峰值幅度的10%和90%,。
　　下降時(shí)間(FallTime)：脈沖信號(hào)的下降時(shí)間是指從脈沖峰值幅度的90%下降到10%所經(jīng)歷的時(shí)間間隔。
　　上沖(Overshoot)：也叫過沖就是峰值或谷值超過設(shè)定電壓,，主要表現(xiàn)為一個(gè)脈沖,，并且能導(dǎo)致電路元器件的失效。
　　下沖(Undershoot)：是指下一個(gè)谷值或峰值,。過分的過沖能夠引起保護(hù)二極管工作,導(dǎo)致過早地失效,。過分的下沖能夠引起假的時(shí)鐘或數(shù)據(jù)錯(cuò)誤。
       門限電平(Threshold/CrossingPercent)：是指在系統(tǒng)傳輸特性劣于某一特定誤碼率的情況下,，收信機(jī)所能達(dá)到的低接收電平,。
       四、如何根據(jù)眼圖情況分辨信號(hào)質(zhì)量
       信號(hào)不可能每次高低電平的電壓值都保持*一致,，也不能保證每次高低電平的上升沿,、下降沿都在同一時(shí)刻。
由于多次信號(hào)的疊加,，眼圖的信號(hào)線變粗,，出現(xiàn)模糊(Blur)的現(xiàn)象。所以眼圖也反映了信號(hào)的噪聲和抖動(dòng)：在縱軸電上,，體現(xiàn)為電壓的噪聲(VoltageNoise),；在橫軸時(shí)間軸上，體現(xiàn)為時(shí)域的抖動(dòng)(Jitter),。如下圖示,。


       當(dāng)存在噪聲時(shí)，噪聲將疊加在信號(hào)上,，觀察到的眼圖的線跡會(huì)變得模糊不清,。若同時(shí)存在碼間串?dāng)_，“眼睛”將張開得更小,。一般眼圖的眼睛睜得越大,，眼圖眼高越高，代表信號(hào)質(zhì)量越好,。
       做信號(hào)仿真可以獲取眼圖情況,，然后根據(jù)眼圖情況判斷信號(hào)的質(zhì)量，如果眼圖情況不好,，可以調(diào)整硬件設(shè)計(jì)或者PCB設(shè)計(jì),，使眼圖眼高變高,，保證生產(chǎn)出的產(chǎn)品信號(hào)質(zhì)量。以上有關(guān)示波器眼圖知識(shí)由西安安泰儀器維修中心網(wǎng)整理發(fā)布,。