示波器眼圖如何分辨信號質(zhì)量

示波器是很多電子工程師常用的測試儀器，而且高科技的發(fā)展，也讓示波器開始“進化”，很多高端示波器都會有很多軟件，例如示波器眼圖軟件。當(dāng)然，如果沒有足夠的經(jīng)費是很難買到高端示波器，也是可以采集更精準的信號的，但需要設(shè)置得當(dāng)才行。

對于現(xiàn)在電子工程師來說，示波器眼圖是常用的一種觀測信號的方法。那么，很多人會問示波器眼圖是啥？怎樣形成示波器眼圖又如何分辨信號質(zhì)量？為此，博宇訊銘工程師就針對示波器眼圖做簡單的講解，相信會幫助到有需要的朋友們。

示波器眼圖是啥？

示波器眼圖是一種定量分析高速數(shù)字信號的方法。在眼圖應(yīng)用中，示波器將信號中的所有碼元分離出來并在屏幕上疊加顯示，從而形成類似眼睛的效果。從“眼睛”張開的寬度和高度，可以衡量信號在水平和垂直方向上受干擾的程度。

怎樣形成示波器眼圖？

對于數(shù)字信號來說，其高電平與低電平的變化可以有多種序列組合。以3個bit為例，有000~111共8種組合。在時域上將足夠多的上述序列按某一個基準點對齊，然后將其波形疊加起來，就形成了眼圖。

博宇訊銘工程師在之前也說過，示波器也在逐步發(fā)展，形成“蛻變”，對于示波器眼圖的也是有發(fā)展進程的，我們一起來瞧瞧，傳統(tǒng)的示波器眼圖形成方式與新型示波器眼圖形成方式都是什么樣子的。

傳統(tǒng)示波器眼圖形成方法

傳統(tǒng)眼圖生成方法原理簡單，很適合理解眼圖生成機制。其示意圖如下

傳統(tǒng)的眼圖生成方法簡單描述就是“每次觸發(fā)疊加一個UI”。方法簡單，但效果并不理想。由于屏幕上的每個UI信號波形通過觸發(fā)點對齊，眼圖通過對信號多次觸發(fā)采集后疊加生成。這樣會導(dǎo)致儀器觸發(fā)電路的抖動成分將被引入到眼圖測量中。導(dǎo)致了測量不精確。

新型示波器眼圖形成方法

新的眼圖方法描述為“同步切割＋疊加顯示”。

示波器首先捕獲一組連續(xù)比特位的信號，然后用軟件PLL方法恢復(fù)出時鐘，最后利用恢復(fù)出的時鐘和捕獲到的信號按比特位切割，切割一次，疊加一次，最終將捕獲到的一組數(shù)據(jù)的每個比特位都疊加到了眼圖上。其示意圖如下：

新的眼圖生成方法解決了觸發(fā)抖動問題，處理UI多，因此速度也快。（備注：怎樣形成示波器眼圖部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò)）

示波器眼圖如何分辨信號質(zhì)量？

不同的示波器眼圖可以反映不同的信號質(zhì)量，對于有經(jīng)驗的工程師可以從眼圖上發(fā)現(xiàn)信號是否存在阻抗不匹配導(dǎo)致的反射，以及某種抖動成分偏大，甚至知道如何來優(yōu)化眼圖質(zhì)量。

總體來說：

?眼圖的張開度與抖動和BER(比特出錯概率)相關(guān)聯(lián)；

?眼圖張開越大，表明對噪聲和抖動的容許誤差越大；

?眼圖張開越大，表明接收器判斷靈敏度越好；

?眼頂、眼底和轉(zhuǎn)換區(qū)域?qū)挶砻鹘邮掌髋袛囔`敏度降低。

以上是博宇訊銘工程針對示波器眼圖做的講解，這次你對示波器眼圖有沒有一個全方位的了解呢？如果還想要了解示波器的其它功能，可以聯(lián)系博宇訊銘工程師，讓我們一起學(xué)習(xí)一起成長，為國家科研做出一份努力。

審核編輯：湯梓紅