眼图相关知识科普

眼图的定义

眼图是通过对数据的电气测量，用于评估高速信号的质量以及发送端和接收端的性能。

眼图的作用

从电气性能的角度，找出数据相关的故障原因，比如传输数据包丢失、误码、接收端的端接错误等。大多数高速信号总线的协议测试都会使用眼图的测量来评估信号的质量。

眼图的信息

眼图需要搜集足够多的样本信息，比如电信号不同位转换的信息以及如何在介质中的传输的信号，以此来保证其能够代表系统的性能。

高电平VH和低电平VL可以理解为眼高EH，眼高不够，更多是信号源端的驱动能力不足或链路的损耗过大造成的。

源端驱动器的测量要更靠近示波器，以此来保证发送端测量的准确性。终端的接收器，要保证信号采样的准确性，比如采样区域不住地重叠，探头的问题等等。

信号链路就是保证损耗符合相关协议要求，适当的时候，可以通过中继器方式来保证满足信号电性能的要求。

上下边沿理解为高频部分，交叉Cross-Over部分理解为抖动Jitter，眼宽的多少决定眼图张开的程度。

眼图的模板（Mask）

眼图模板代表测试信号的基础要求，不同总线有着不同的要求。眼图模板包含最小眼图张开度，高电平区域、低电平区域等信息。

眼图的影响因素

影响眼图的三要素：插入损耗（Insertion loss）、符号间串扰（Inter Symbol Interference）、抖动（Jitter）。

①插入损耗：一般取决于材料的属性和通道长度。

②符号间串扰：较短的符号如01或者10，高频成分衰减更大，较长的符号如111或者000，峰峰值电压低频成分较多，衰减不大。符号间串扰ISI会影响上一个符号和下一个符号之间的时序误差，会造成眼图拖尾的现象。

③抖动：信号真实周期之间的偏差。

眼图问题的解决

眼图问题的解决一般有三个措施：预加重（Pre-Emphasis）、去加重（De-Emphasis）、接收端均衡（Receiver Equalization）。

①预加重一般位于信号的发射端，增强数据边沿的高频成分，等到数据接收的时候，其高频部分会因为损耗而被消耗掉，接收端看到的就是正常的1或者0 的电平值。

②去加重是对预加重的补充，对低频部分的电平衰减，来提高信噪比，使信号高频成分在接收端更突出。

③接收端的均衡：均衡设置过大，会放大噪声和抖动，引起双带的现象，均衡数值的选择，需要根据实际链路情况来决定。

 

审核编辑：汤梓红