眼圖相關知識科普

眼圖的定義

眼圖是通過對數據的電氣測量，用于評估高速信號的質量以及發(fā)送端和接收端的性能。

眼圖的作用

從電氣性能的角度，找出數據相關的故障原因，比如傳輸數據包丟失、誤碼、接收端的端接錯誤等。大多數高速信號總線的協(xié)議測試都會使用眼圖的測量來評估信號的質量。

眼圖的信息

眼圖需要搜集足夠多的樣本信息，比如電信號不同位轉換的信息以及如何在介質中的傳輸的信號，以此來保證其能夠代表系統(tǒng)的性能。

高電平VH和低電平VL可以理解為眼高EH，眼高不夠，更多是信號源端的驅動能力不足或鏈路的損耗過大造成的。

源端驅動器的測量要更靠近示波器，以此來保證發(fā)送端測量的準確性。終端的接收器，要保證信號采樣的準確性，比如采樣區(qū)域不住地重疊，探頭的問題等等。

信號鏈路就是保證損耗符合相關協(xié)議要求，適當的時候，可以通過中繼器方式來保證滿足信號電性能的要求。

上下邊沿理解為高頻部分，交叉Cross-Over部分理解為抖動Jitter，眼寬的多少決定眼圖張開的程度。

眼圖的模板（Mask）

眼圖模板代表測試信號的基礎要求，不同總線有著不同的要求。眼圖模板包含最小眼圖張開度，高電平區(qū)域、低電平區(qū)域等信息。

眼圖的影響因素

影響眼圖的三要素：插入損耗（Insertion loss）、符號間串擾（Inter Symbol Interference）、抖動（Jitter）。

①插入損耗：一般取決于材料的屬性和通道長度。

②符號間串擾：較短的符號如01或者10，高頻成分衰減更大，較長的符號如111或者000，峰峰值電壓低頻成分較多，衰減不大。符號間串擾ISI會影響上一個符號和下一個符號之間的時序誤差，會造成眼圖拖尾的現象。

③抖動：信號真實周期之間的偏差。

眼圖問題的解決

眼圖問題的解決一般有三個措施：預加重（Pre-Emphasis）、去加重（De-Emphasis）、接收端均衡（Receiver Equalization）。

①預加重一般位于信號的發(fā)射端，增強數據邊沿的高頻成分，等到數據接收的時候，其高頻部分會因為損耗而被消耗掉，接收端看到的就是正常的1或者0 的電平值。

②去加重是對預加重的補充，對低頻部分的電平衰減，來提高信噪比，使信號高頻成分在接收端更突出。

③接收端的均衡：均衡設置過大，會放大噪聲和抖動，引起雙帶的現象，均衡數值的選擇，需要根據實際鏈路情況來決定。

審核編輯：湯梓紅