Поделитесь отличной статьей,Из ЧжихуID：Keysight Technologies Keysight Technologies

Многие инженеры знают, что высокоскоростные сигналы требуют измерения глазковых диаграмм. Что представляет собой глазковая диаграмма Как настроить глазковую диаграмму осциллографа? Как проанализировать, хорошая или плохая глазковая диаграмма? И какую информацию мы можем узнать из различных форм глазковой диаграммы? Какие новые функции есть в современном программном обеспечении для анализа глазковых диаграмм? Сегодня компания Keysight покажет вам ответы на ваши вопросы о тестировании глазковых диаграмм, а также представит шаблоны глазковых диаграмм и методы быстрого тестирования глазковых диаграмм. Не пропустите!

https://www.keysight.com.cn/cn/zh/products/oscilloscopes.html

Во-первых, давайте разберемся с базовыми знаниями о глазковых диаграммах.

Глазковая диаграмма цифрового сигнала содержит богатую информацию, которая может отражать общие характеристики цифрового сигнала и позволяет хорошо оценить качество цифрового сигнала. Поэтому анализ глазковой диаграммы является одним из ключей к анализу целостности сигнала. цифровой системы.

Что такое глазковая диаграмма?

Глазковая диаграмма — результат использования персистентности для накопления и отображения битов собранного последовательного сигнала. Форма наложенного изображения очень похожа на глаз, отсюда и название «Глазковая диаграмма». Глазковая диаграмма представляет собой график, на котором ряд цифровых сигналов накапливается и отображается на осциллографе. Он содержит большое количество информации. Эффекты межсимвольных перекрестных помех и шума можно наблюдать на глазковой диаграмме, которая отражает общие характеристики. цифрового сигнала, тем самым оценивая степень неполноценности системы.

Вопрос: Почему высота глаз является одним из обязательных параметров при тестировании глазковых диаграмм?

На рисунке выше представлена ​​схема каждого показателя типичного теста глазковой диаграммы. Высота глазка глазковой диаграммы определяется следующим образом:

EyeHeight=(PTopmean-3*PTopsigma)-PBasemean+3*PBasesigma)

PTopsigma — это стандартное отклонение шума или среднеквадратическое значение в верхней части сигнала глазковой диаграммы, а PBasesigma — это стандартное отклонение шума или среднеквадратическое значение в нижней части сигнала глазковой диаграммы. Видно, что окончательный результат высоты глаза напрямую связан со стандартным отклонением шума формы волны.

Из ЧжихуID：Keysight Technologies Keysight Technologies

Что означает перекрестные помехи?

Перекрестные помехи — это тип искажения, возникающий в основном из-за амплитудных помех, не зависящих от структуры данных. Из-за эффектов связи на чистый сигнал (который мы называем «жертвой») могут влиять перекрестные помехи от «мешающего» сигнала. Мешающий сигнал искажает сигнал жертвы и закрывает ее глазок. Инженерам нужен чистый сигнал с минимальными перекрестными помехами или вообще без них, чтобы они могли видеть открытым глазом и обеспечить безошибочную передачу данных. Если в сигнале-жертве присутствуют перекрестные помехи, эти помехи приведут к закрытию глазковой диаграммы, что приведет к малым запасам конструкции или даже к неверным результатам измерений (см. рисунок ниже). Перекрестные помехи также ухудшают характеристики вертикальной амплитуды и горизонтального джиттера сигнала-жертвы, усугубляя проблемы совместимости в каналах связи.

Глазковая диаграмма сигнала жертвы с перекрестными помехами и без них.

Глазковая диаграмма сигнала жертвы с перекрестными помехами и без Перекрестные помехи могут привести к закрытию глазковой диаграммы, тем самым уменьшая запас конструкции и, возможно, приводя к тому, что ее производительность не будет соответствовать техническим характеристикам.

Рекомендуемое чтение: https://www.keysight.com.cn/cn/zh/assets/7018-05283/application-notes/5992-1610.pdf.

https://www.keysight.com.cn/cn/zh/product/D9020ASIA/advanced-signal-integrity-software-eq-infiinisimadv-crosstalk.html

Принцип формирования и функции глазковой диаграммы

Глазковая диаграмма фактически представляет собой отображение серии различных двоичных кодов цифровых сигналов, накопленных на экране осциллографа по определенным правилам. Проще говоря, поскольку осциллограф имеет функцию инерционности, все захваченные сигналы могут накладываться отдельно по каждому трем битам. . Накапливаются, образуя глазковую диаграмму.

8-битные комбинации скачкообразной перестройки и их составные глазковые диаграммы

Глазковые диаграммы — один из наиболее распространенных способов просмотра джиттера. Всего существует 8 возможных комбинаций перескока битов (см. рисунок ниже).

Глазковые диаграммы используют цветовую градацию, чтобы показать, как часто сигналы проходят через разные области диаграммы, что обеспечивает еще один способ увидеть частоту ошибок временного интервала TIE. Вы можете примерно увидеть уровень джиттера, протестировав раскрытие глазковой диаграммы. Чем шире отверстие глазка, тем меньше джиттера сигнала. Чем меньше отверстие, тем больше джиттер.

Ошибка временного интервала TIE (Ошибка временного интервала) представляет собой изменение каждого допустимого фронта часов относительно идеального положения.

Пример этого показан на изображении ниже. Цветная область на гистограмме показывает, что эта глазковая диаграмма имеет очевидные ошибки синхронизации, а на рисунке также показана приблизительная частота ошибок. Программное обеспечение Keysight для работы в режиме реального времени может автоматически генерировать эту глазковую диаграмму на приборе, что позволяет легко увидеть, как случайный джиттер RJ и детерминированный джиттер DJ (или PJ) влияют на ваше устройство. Поскольку эта PDF имеет два пика (бимодальные), мы можем сказать, что в этой системе присутствуют как DJ, так и RJ.

Что такое случайный джиттер (RJ)?

Говоря о случайном джиттере (RJ), нам нравится использовать выражение «происходит джиттер». Случайный джиттер в конечном итоге неизбежен, но мы можем его охарактеризовать. Случайный джиттер имеет гауссово распределение (неограниченный) и вызван комбинацией трех причин.

Во-первых, тепловой шум вызывает случайный джиттер, который можно описать как шум = kTB, где k — постоянная Больцмана, T — температура в Кельвинах, а B — полоса пропускания системы.

Во-вторых, дробовой шум (или шум Пуассона) может вызвать РД. Дробовой шум — это собственный шум, вызванный квантованием электронов и дырок, на который влияет ток смещения.

Наконец, «розовый» шум вызывает RJ, который обратно пропорционален частоте (1/f). Все системы будут иметь некоторую степень случайного джиттера.

Что такое детерминированный джиттер (DJ)?

Детерминированный джиттер — это неслучайный, ограниченный джиттер, вызванный последовательными событиями в проекте. Кроме того, детерминированный джиттер можно разделить на несколько подкомпонентов, таких как периодический джиттер (PJ), джиттер, зависящий от данных (DDJ), и ограниченный некоррелированный джиттер (BUJ). На рисунке ниже показан пример системы с детерминированным джиттером. В отличие от случайного джиттера, PDF детерминированного джиттера обычно имеет более одного пика.

На рисунке показан пример системы с детерминированным джиттером. В отличие от случайного джиттера, PDF детерминированного джиттера обычно имеет более одного пика.

Из ЧжихуID：Keysight Technologies Keysight Technologies