高频信号的“写轮眼”—— 眼图

 

一前言

今天咱们来聊一聊电子工程师们最爱“对视”的对象——眼图！什么是眼图？想象一下，你每天发送的串行信号（就是一堆0和1）像烟花一样“砰砰砰”地在示波器上炸开。而这些烟花残影叠加在一起，竟然神奇地变成了一只炯炯有神的——眼睛！没错，这就是眼图：用余辉方式把无数个比特信号叠在一起，形成一张看起来仿佛能看透信号灵魂的“眼状图”。

二眼图产生原理

眼图是用余辉方式累积叠加显示采集到的串行信号的比特位的结果，叠加后的图形形状看起来和眼睛很像，所以称之眼图，下面就是一张完美的眼图。

标准眼图

眼图测试的基本配置主要由码型产生器发出信号，通过DUT传输后到示波器上，将简单的0和1的信号，利用荧光的方式将信号的余辉留在荧幕上，不断的叠加就能产生信号图形，从而得到眼图。

眼图测试示意图

眼图的具体形成是我们把电压讯号不断的送入，不断的叠加才形成的眼图。

信号叠加示意图

 

 

三眼图的测试参数

眼图测试中两个重要的参数：Mask/Jitter

Mask (波罩)是一个用于定义信号眼图允许的区域的图形。它通常是一个菱形或多边形，用于表示信号质量的容限。

抖动(Jitter)为眼图上升和下降边缘影响眼状交叉点时的这些边缘时间。

Mask 和Jitter 是描述眼图的重要参数，共同决定了信号的质量。Mask 定义了信号质量的容限，而Jitter 衡量了信号的时序偏差。

Mask

Jitter

眼图测试的其 常见参数，Eye Height(眼高)/Eye Width(眼宽)

Eye Height(眼高)，是指眼图中的垂直开口部分的量测

Eye Height =(One level-3σ)-(Zero level + 3σ) 

Eye Height

Eye Width(眼宽)，是指眼图中水平开口部分的测量

Eye Width={(t_cross2- 3σ_cross2 )-( t_cross1 + 3σ_cross1 )}

Eye Width

 

四总结

眼图的主要作用是快速告诉你：测试的PCB走线或者线材是“王者”还是“废铁”？适合用来做兼容性测试和采购筛选。但注意！它只能告诉你“好还是不好”，至于“为什么不好”？——得另请高明！（比如TDR、S参数等深度分析）。

总之，眼图就像信号世界的“体检报告”，一眼看去，健康与否，心中有数！