示波器生成眼图原理详解

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眼图

眼图

眼图一、实验目的1、了解码间串扰对误码率的影响2、掌握眼图在衡量基带传输系统性能方面的应用二、实验内容用SystemView 模拟示波器观察眼图分析码间串扰和噪声对系统性能的影响三、实验原理在实际系统中完全消除码间串扰是十分困难的,而码间串扰对误码率的影响目前尚无法找到数学上便于处理的统计规律还不能进行准确计算,为了衡量基带传输系统的性能优劣,在实验室中通常用示波器观察接收信号波形的方法来分析码间串扰和噪声对系统性能的影响这就是眼图分析法。

如果将输入波形输入示波器的Y 轴,并且当示波器的水平扫描周期和码元定时同步时,在示波器上显示的图形很象人的眼睛因此被称为眼图。

眼图是由各段码元波形叠加而成的,眼图中央的垂直线表示最佳抽样时刻位于两峰值,中间的水平线是判决门限电平。

在无码间串扰和噪声的理想情况下,波形无失真,“眼”开启得最大。

当有码间串扰时,波形失真,引起“眼”部分闭合。

若再加上噪声的影响,则使眼图的线条变得模糊,“眼”开启得小了。

因此“眼”张开的大小表示了失真的程度。

眼图能直观地表明码间串扰和噪声的影响,可评价一个基带传输系统性能的优劣。

另外,也可以用此图形对接收滤波器的特性加以调整以减小码间串扰和改善系统的传输性能。

通常眼图可以用如图3 2 所示的图形来描述:由此图可以看出(1) 最佳抽样时刻应选在眼睛张开最大的时刻(2) 眼图斜边的斜率表示系统对定时抖动或误差的灵敏度,斜边越陡系统对定时抖动越敏感(3)眼图左右角阴影部分的水平宽度表示信号零点的变化范围称为零点失真量,许多接收设备中定时信息是由信号零点位置来提取的,对于这种设备零点失真量很重要(4) 在抽样时刻阴影区的垂直宽度表示最大信号失真量(5) 在抽样时刻,上下两阴影区间隔的一半是最小噪声容限,噪声瞬时值超过它就有可能发生错误判决(6) 横轴对应判决门限电平四、SystemView 仿真框图仿真图如下图所示:参数设置系统时钟No. of Sample: 501; Sample Rate: 1000Hz;No.of System Loop: 1器件参数矩形脉冲0 1V; 100Hz; Offset 0; 0deg高斯噪声 2 Std Deviation 0; Mean 0加法器 1低通滤波器3 Low Cuttoff 100Hz利用接收计算器的时间切片绘图功能可以观察眼图,时间切片长度设置为当前采样率下,采样周期的两倍时长在分析窗口点击右下角的弹出对话框如图3-4 所示图3-4 接收计算器的时间切片设置如图中数据设置点击OK.五、仿真结果及结果分析1、图3-5 为经过低通滤波的数字信号和对应的眼图无噪声加入:图3-5 无信道噪声时的眼图2、改变高斯噪声源的参数(标准差和均值),得到增大噪声后的眼图如图3-6 所示图3-6 有信道噪声时的眼图(其中高斯白噪声的幅度为0.5V)由图3-5和3-6对比可知,加有噪声的信号波形的眼图的杂乱程度明显高于不加噪声的,同时,“眼”睁开的程度明显低于不加噪声的信号。

眼图《通信原理》

眼图《通信原理》

眼图
1.眼图的定义
眼图是指通过利用示波器观察接收端的基带信号波形,估计和调整系统性能的方法。

2.眼图的信息
眼图可以获得以下信息:
图6-6 眼图的模型
(1)最佳抽样时刻是“眼睛”张开最大的时刻;
(2)定时误差灵敏度是眼图斜边的斜率,斜率越大,对位定时误差越敏感;
(3)抽样时刻上信号受噪声干扰的畸变程度是图中阴影区的垂直高度;
(4)判决门限电平是图中央的横轴位置;
(5)噪声容限是抽样时刻上下两阴影区的间隔距离之半;
(6)过零点畸变是图中倾斜阴影带与横轴相交的区间;即接收波形零点位置的变化范围,可利用信号零交点的平均位置来提取定时信息。

2024版泰克示波器测眼图教程从基础到实践

2024版泰克示波器测眼图教程从基础到实践
噪声抑制措施
介绍针对不同类型的噪声所采取的抑制措施,包括滤波、屏蔽、接 地等。
噪声测试与评估
讲解如何在示波器上进行噪声测试,并评估噪声对系统性能的影响。
高速串行通信中的眼图测试挑战
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高速串行通信特点
介绍高速串行通信的特点,如高传输速率、低电 压摆幅等,以及由此带来的测试挑战。
眼图测试难点及解决方案 分析在高速串行通信中进行眼图测试的难点,如 信号衰减、码间干扰等,并给出相应的解决方案。
信号测量基础概念
信号测量涉及的基本概念包括幅度、 频率、相位、波形等。
波形是信号在时域上的表现形式,不 同类型的信号具有不同的波形特征, 如正弦波、方波、脉冲波等。
幅度表示信号的大小,频率表示信号 的周期性变化速度,相位表示信号波 形在时间上的相对位置。
了解这些基础概念对于正确使用示波 器进行信号测量至关重要。
02
采样过程需要保证 足够的采样率和精 度,以捕获信号中 的高频成分和细节。
03
触发信号用于同步 采样过程,确保每 次采样都能捕获到 完整的信号周期。
04
显示过程将采样得 到的信号数据以图 形化方式呈现出来, 形成眼图。
眼图质量评估指标
表示数字信号在时域上的不稳定 性,包括随机抖动和确定性抖动。
表示数字信号在逻辑“0”和逻辑 “1”之间的电平阈值。
3
高速串行通信标准与眼图要求 介绍常见的高速串行通信标准(如PCI Express、 USB3.0等),以及这些标准对眼图的具体要求。
自动化测试脚本编写与应用
自动化测试脚本概念及作 用
介绍自动化测试脚本的概念,以及其在眼图测 试中的应用,如提高测试效率、减少人为误差 等。
自动化测试脚本编写方法

透彻解析眼图测量技术(lecroy)_力科

透彻解析眼图测量技术(lecroy)_力科

传统眼图生成方法
Traditional Eye Pattern (TEP) • 屏幕上的每个UI信 号波形通过触发点对 齐。
触发点
1st Aquisition 2nd Aquisition
1 1 0 1
示波器屏幕
0 1 1
• 眼图通过对信号多 次触发采集后叠加生 成。
1
0
1
0
1
1
0
3rd Aquisition 4th Aquisition
所有碰触模版比特位波形将 被列表记录并可单独显示
眼图故障定位功能帮助您进行眼图失效分析
此处的信号毛刺导 致眼图碰触模版

Simple edge trigger No frame sync required Captures all bits in a single record Zooms specific bits where violation occurred
1
0
0
1
0
0
0
1
0
0
0
0
0
1
• 仪器触发电路的抖 动成分将被引入到眼 图测量中。
4
5th Aquisition
1
1
0
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0
1
眼图
Real Time Eye (RTE)
捕获多个NRZ码数据信号
实时眼图生成方法
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用软件 “golden PLL” 实现时钟恢复
ZERO CDR JITTER
Slice 10
眼图个参数时即使用1M UI数据测量)
2,USB3.0的一致性测试规范中也要求至少测量1百万UI的眼图
3,很多工程师都认识到眼图测量的数据量越大越好

眼图详解(眼图分析)

眼图详解(眼图分析)

眼图详解关于眼图的基本知识1、眼图的作用数字信号的眼图可以体现数字信号的整体特征,能够很好地评估数字信号的质量,因而眼图的分析是数字系统信号完整性分析的关键之一。

2、眼图的形成串行数据的传输由于通讯技术发展的需要,特别是以太网技术的爆炸式应用和发展,使得电子系统从传统的并行总线转为串行总线。

串行信号种类繁多,如PCI Express、SPI、USB 等,其传输信号类型时刻在增加。

相比并行数据传输,串行数据传输的整体特点如下:1)信号线的数量减少,成本降低2)消除了并行数据之间传输的延迟问题3)时钟是嵌入到数据中的,数据和时钟之间的传输延迟也同样消除了4)传输线的PCB 设计也更容易些5)信号完整性测试也更容易实际中,描述串行数据的常用单位是波特率和UI,串行数据传输示例如下:串行数据传输示例例如,比特率为3.125Gb/s 的信号表示为每秒传送的数据比特位是3.125G 比特,对应的一个单位间隔即为1UI。

1UI表示一个比特位的宽度,它是波特率的倒数,即1UI=1/(3.125Gb/s)=320ps。

现在比较常见的串行信号码形是NRZ 码,因此在一般的情况下对于串行数据信号,我们的工作均是针对NRZ 码进行的。

由于示波器的余辉作用,将扫描所得的每一个码元波形重叠在一起,从而形成眼图。

眼图中包含了丰富的信息,从眼图上可以观察出码间串扰和噪声的影响,体现了数字信号整体的特征,从而可以估计系统优劣程度,因而眼图分析是高速互连系统信号完整性分析的核心。

另外也可以用此图形对接收滤波器的特性加以调整,以减小码间串扰,改善系统的传输性能。

眼图实际上就是数字信号的一系列不同二进制码按一定的规律在示波器屏幕上累积后的显示,简单地说,由于示波器具有余辉功能,只要将捕获的所有波形按每三个比特分别地叠加累积(如上图所示),从而就形成了眼图。

目前,一般均可以用示波器观测到信号的眼图,其具体的操作方法为:将示波器跨接在接收滤波器的输出端,然后调整示波器扫描周期,使示波器水平扫描周期与接收码元的周期同步,这时示波器屏幕上看到的图形就称为眼图。

实验四 光纤通信系统测量中的眼图分析方法测试实验

实验四  光纤通信系统测量中的眼图分析方法测试实验

实验四 光纤通信系统测量中的眼图分析方法测试实验一、实验目的1、了解眼图的形成过程2、掌握光纤通信系统中眼图的测试方法二、实验仪器1、ZYE4301F 型光纤通信原理实验箱1台2、20MHz 模拟双踪示波器1台3、万用表1台三、实验原理眼图是衡量数字光纤通信系统数据传输特性的简单而又有效的方法。

眼图可以在时域中测量,并且可以用示波器直观的显示出来。

图1是测量眼图的系统框图。

测量时,将“伪随机码发生器”输出的伪随机码加在被测数字光纤通信系统的输入端,该被测系统的输出端接至示波器的垂直输入,用位定时信号(由伪随机码发生器提供)作外同步,在示波器水平输入用数据频率进行触发扫描。

这样,在示波器的屏幕上就可以显示出被测系统的眼图。

伪随机脉冲序列是由n 比特长,2n 种不同组合所构成的序列。

例如,由n=2比特长的4种不同有组合、n=3比特长的8种不同的组合、n=4比特长16种不同的组合组成,直到伪随机码发生器所规定的极限值为止,在产生这个极限值以后,数据序列就开始重复,但它用作为测试的数据信号,则具有随机性。

如图2所示的眼图,是由3比特长8种组合码叠加而成,示波器上显示的眼图就是这种叠加的结果。

分析眼图图形,可以知道被测系统的性能,下面用图3所示的形状规则的眼图进行分析: 1、当眼开度VV V ∆-为最大时刻,则是对接收到的信号进行判决的最佳时刻,无码间干扰、信号无畸变时的眼开度为100%。

2、由于码间干扰,信号畸变使眼开度减小,眼皮厚度V V∆增加,无畸变眼图的眼皮厚度应该等于零。

图1眼图的测试系统3、系统无畸变眼图交叉点发散角b T T∆应该等于零。

4、系统信道的任何非线性都将使眼图出现不对称,无畸变眼图的正、负极性不对称度-+-++-V V V V 应该等于零。

5、系统的定时抖动(也称为边缘抖动或相位失真)是由光收端机的噪声和光纤中的脉冲失真产生的,如果在“可对信号进行判决的时间间隔T b ”的正中对信号进行判决,那么在阈值电平处的失真量ΔT 就表示抖动的大小。

电路中eye-概述说明以及解释

电路中eye-概述说明以及解释

电路中eye-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述眼图(Eye diagram)是电路中一种常用的信号分析工具,它可以直观地展示出数字信号的品质和传输效果。

在现代通信系统中,眼图被广泛应用于高速串行数据传输的评估和调试。

通过观察眼图的开口大小、噪声水平和信号失真情况,工程师可以更好地了解信号的质量,并进行相应的优化和改进。

眼图的形状对于判断信号传输的可靠性至关重要。

一个完整的眼图通常由交错的开口组成,类似于人的眼睛。

开口的大小代表了信号的幅度范围,而开口的位置则表示了信号的平衡情况。

当信号失真或受到干扰时,眼图的开口会变小或者变形,这表明数字信号的质量下降。

通过分析眼图的形态特征,工程师可以判断信号传输中存在的问题,并进一步进行故障定位和改进。

在电路设计和调试中,眼图的使用非常广泛,特别是在高速数据传输和时钟恢复等领域。

通过采集信号的波形数据,然后进行采样和重新组合,就可以生成眼图。

通过眼图,工程师可以看到数字信号在不同时间点的变化情况,并对信号的时序和整体稳定性进行分析。

总之,眼图是一种重要的电路分析工具,能够帮助工程师更好地认识和评估信号的质量。

通过对眼图的观察和分析,我们可以识别出信号传输中存在的问题,并采取适当的措施来改进和优化电路的性能。

接下来,本文将重点介绍电路中眼图的关键要点,并探讨其在实际应用中的意义和挑战。

1.2 文章结构文章结构部分的内容是对整篇文章的结构进行简要介绍和概述。

它可以包括以下信息:文章的整体篇幅和章节分布:介绍文章的总字数和章节划分,使读者能够了解文章的大致结构和篇幅。

各章节内容的概述:对文章中各个章节的主要内容进行简要介绍,让读者对整篇文章的内容有一个整体的概念。

章节之间的逻辑关系:说明各章节之间的逻辑联系和顺序,以便读者能够理解文章的思路和脉络。

注重的重点和亮点:指出文章中的重点部分和亮点,以激发读者的兴趣和引导读者关注重要的内容。

通过文章结构的介绍,读者可以迅速了解整篇文章的脉络和主要内容,从而更好地理解和阅读文章。

眼 图

眼   图
现代通信原理
眼图
眼图是指利用实验的方法估计和改善(通过调整)传 输系统性能时在示波器上观察到的一种图形。
从“眼图”上可以观察出码间串扰和噪声的影响,从 而估计系统优劣程度。来自图 4.18 眼图的模型
模型提供的信息简述如下: (1) 最佳抽样判决时刻应该选在“眼睛”张开最大的 时刻; (2) 图中央的横轴位置表示最佳判决门限; (3) 阴影区的垂直厚度表示因码间串扰造成的信号畸 变范围; (4) 在最佳抽样判决时刻,从最佳判决门限到上、下 两阴影距离的较小值为系统的 噪声容限; (5) 眼图斜边的斜率决定了传输系统对定时误差的灵敏 度,斜边越陡,对定时误差越灵敏,即要求定时越准。
当存在信道噪声时,噪声叠加在信号上,使眼图的线迹 模糊,“眼睛”张开得更小。当系统特性H(ω)很不理想和 信道噪声严重时,“眼睛”会完全闭合,此时系统误码严 重。
现代通信原理
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2 眼图的生成方法探讨一般而言,生成眼图需要通过测量大量的数据,然后再从其中恢复得到。

示波器测量眼图中,经过前期的数据采集,其内存中可以获得完整的数据记录。

然后,利用硬件或者软件对时钟进行恢复或提取得到同步时钟信号,用此时钟信号与数据记录中的数据同步到每个比特,此时时钟信号与数据信号在相位上是对齐的。

通过恢复时钟的触发,把数据流中捕获的多个1 UI(单位间隔,相当于一个时钟周期)的信号重叠起来,也即将每个比特的数据波形重叠,最后得到眼图。

力科公司提供的示波器资料中,描述了目前用到的两种眼图的测量方法,即传统眼图测量方法与现代眼图测量方法,详细介绍如下:2.1 传统眼图测量方法示波器中传统的眼图测量方法就是同步触发一次,叠加一次,然后再触发再叠加。

每触发一次,眼图上增加一个UI,每个UI 的数据是相对于触发点排列的,因此是“Single-Bit Eye”,其形成过程如下图所示:图传统眼图形成方法传统的同步触发原理,也就是说如何使每个UI 的数据相对于触发点对齐排列,有两种方法,如下:(1) 在被测电路板上找到和串行数据同步的时钟,将此时钟作为示波器的触发源,且时钟的边沿作为触发的条件。

来一个时钟边沿则触发一次,从而使每个UI 的数据相对于触发排列,实现同步触发。

(2) 一般传输的串行数据信号中混合数据信号与时钟信号,将待测的串行信号同时输入到示波器的输入通道和硬件时钟恢复电路(CDR)通道,硬件CDR 恢复出串行数据里内嵌的时钟,以恢复出的时钟信号作为示波器的触发源,利用时钟边沿实现触发,从而使每个UI 的数据相对于触发排列,实现同步触发。

用传统的眼图测量方法,我们可以得到整个系统的眼图,从而可以评估系统的性能。

但是,对于现代系统的评估而言,它还存在如下的缺陷:(1) 效率比较低。

如果需要测量高速信号,则需要测量大量的数据,如1 百万个UI 的眼图,触发时间花费较长。

(2) 器件触发抖动影响。

由于每次触发只能叠加一个UI,形成1 百万个UI 的眼图就需要触发1 百万次,这样不断触发的过程中必然将示波器本身的触发抖动也引入到了眼图上。

对于高速信号来说,这种抖动是不可忽略的。

(3)CDR 抖动的影响。

传统的眼图测量方法利用硬件CDR 原理,但是这种同步方法引入了硬件CDR 抖动,对眼图测量误差较大。

(4)硬件CDR 只能侦测连续串行信号才能正常工作,如果被测信号不是连续的,譬如两段连续比特位之间有一段低电平,硬件CDR 就不能恢复出正确的时钟。

因此,传统测量方法的工作原理决定了它不能对间歇性的串行信号做眼图。

(5) 由于传统的方法需要及时的时钟信号才会正常的工作,对于保存的波形数据等,由于没有办法恢复时钟信号,也就不能在这些保存的数据的基础上形成眼图。

还有,不能对运算后的波形做眼图,这限制了应用范围。

2.2现代眼图测量方法考虑到传统眼图测量方法的缺陷,我们这里详细阐述现代眼图的测量方法。

现代眼图测量方法主要利用软件来实现,首先捕获一组连续比特位的信号,然后用软件PLL方法(软件算法)恢复出时钟,最后利用恢复出的时钟和捕获到的信号按比特位切割,切割一次,叠加一次,最终将捕获到的一组数据的每个比特位都叠加在一起,这样就形成了眼图,以下是其形成方法的示意图。

图现代眼图形成方法相比较传统的眼图测量方法而言,现代眼图测量方法的优势体现在如下的几个方面:(1)形成眼图的效率非常高,准确度也较高。

一次捕获大量数据后,再用处理器可以在很短的时间内形成眼图,这样可以找到一些违反规则的偶然事件。

(2)触发抖动影响很小。

通过触发一次捕获的大量数据就能形成大量数据的眼图,触发一次的抖动在大量的数据形成的眼图中,可以看作为零。

(3) 时钟恢复抖动为0。

现代方法利用软件PLL 方法进行时钟恢复,它不需要外部的时钟信号。

而传统的方法用硬件电路来恢复时钟,这种额外的电子器件给时钟信号和数据比特之间的定时增加了某些额外的噪声或者抖动。

软件锁相环以数学方式对信号应用相同类型的时钟恢复滤波器和门,而不是通过硬件应用。

因此,它可以在不增加抖动的情况下恢复时钟,其抖动也为零。

(4)现代方法只是利用软件进行时钟的恢复,因此只要从大量数据中提取到时钟信号就可以将眼图恢复出来。

因此,该方法可以对局部放大之后的波形做眼图,可以对历史保存的波形做眼图,并且可以有一些高级眼图分析功能,相比传统眼图生成方法,其具有很大的优势。

通过以上对眼图形成原理和方法的分析,我们知道眼图形成电路原理与数字示波器采集信号原理类似,只是没有数字示波器设计那么复杂,因此,在本文以下的章节中,先主要讲解数字示波器的形成原理,再结合实际将眼图形成的电路框架构建出来。

3 数字示波器原理一般而言,我们可以从实时示波器、采样示波器等仪器中观测到眼图,因此我们可以根据数字示波器中眼图的实现方法来构建眼图的形成构架,以期利用现有的知识,通过改变或者改进电路原理来达到眼图的设计。

数字示波器主要包括信号调理电路、采集和存储部分电路、触发电路、软件处理及显示部分,其基本的电路框图如下所示。

图数字示波器基本电路框图通过数字示波器的原理框图可以知道,模拟信号必须先经过信号调理电路,将模拟信号进行适当的衰减或者放大,使信号能够较理想的输入到ADC 中进行模数转换。

经过调理的信号送到ADC 中,经过控制器控制ADC 进行信号的采样,同时经过调理的信号可以送到触发电路。

经过ADC 转换后的信号为数字信号,保存到存储器中,随后利用软件对这些数据进行处理,比如采用正弦内插算法进行波形的重建,重建后的波形可以进行各种各样的参数测量、信号运算和分析等,最终的结果可以直接显示到屏幕上,参考体系结构如下图所示:图数字示波器参考体系结构通过以上对数字示波器的分析,许多因素可以影响到数字示波器的测试精度,在实际中有必要掌握各个指标的含义,数字示波器的指标列写如下:(1)最大取样速率定义:单位时间内完成的完整AD 转换的最高次数。

最大取样速率主要由AD 转换器的最高转换速率来决定,最大取样速率愈高,仪器捕捉信号的能力愈强。

(2)存储带宽存储带宽与取样速率密切相关,根据取样定理,如果取样速率大于或者等于信号最高频率分量的2 倍,便可重现原信号波形。

实际上,在实时数字存储示波器的设计中,为保证显示小型的分辨率,往往要求增加更多的取样点,一般一个周期取4~10 个点。

(3)分辨率分辨率用于反映存储信号波形细节的综合特性,它包括垂直分辨率与水平分辨率。

垂直分辨率与AD 转换器的分辨率相对应,水平分辨率由存储器的容量来决定。

(4)存储容量存储容量又称为记录长度,用于记录一帧波形数据占有的存储容量来表示,存储容量与水平分辨率在数值上互为倒数关系。

存储容量愈大,水平分辨率就愈高。

3.1 实时示波器实时示波器有时也称为“单次”示波器,它在每个触发事件上捕获一个完整波形。

也就是说,它在一个连续记录中捕获大量的数据点。

为了更好的理解这种数据采集类型,我们将实时示波器假设为一个速度极快的模数转换器(ADC),其中采样速率决定采样间隔,存储器深度决定要显示的点数。

为了捕获任何波形,ADC 采样速率要明显快于输入波形的频率,至少要满足采样定理。

实时示波器中,可以根据数据本身的特性来实现信号的触发功能,并且通常输入波形的幅度达到一个特定阈值时,触发就会发生。

示波器此时开始以异步速率(与输入波形的数据速率没有任何关联) 将模拟波形转换为数字数据点。

该转换速率即采样速率,它通常源于一个内部时钟信号。

示波器对输入波形的幅度进行采样,并将这个幅度值存储到存储器中,然后继续下一个采样。

触发的主要工作是为输入数据提供一个水平时间参考点,具体数据采集原理如下图所示:图实时示波器波形采集原理根据实时示波器的原理,可以知道实时示波器的采样率主要由ADC 的采样率决定。

在满足采样准则的条件下,ADC 的采样率理论上至少为信号最高频率的2 倍,实际中一般为3~5 倍以上,采集到的数据才不会出现混叠现象。

利用实时示波器可以查看眼图。

使用软件恢复时钟或由用户提供的外部显式时钟可以构建这些“实时眼图”或“单次”眼图。

实时示波器按照恢复时钟周期的间隔分割单一的长捕获波形,并把这些比特叠加在一起来重新创建眼图。

3.2 采样示波器采样示波器,即等效时间采样的方法采用从重复性信号的不同的周期取得采样点来重建这个重复性信号的波形,它仅测量采样瞬间波形的瞬时幅度,这样就提高了示波器的时间分辨率。

与实时示波器不同,采样示波器的一次触发只对输入信号采样一次,下次触发进会增加一个小小的延迟,然后进行采样。

为了填满一个完整的波形记录,就需要进行多次触发。

测量带宽由采样器的频率响应决定,测量带宽可以达到很高。

采样示波器的触发和随后的采样与实时示波器有着明显的差别。

最重要的是,采样示波器为了执行操作需要一个显式触发,这个触发需要与输入数据同步。

显式触发通常由用户提供,但有时也可以使用硬件时钟恢复模块来获得触发。

采样过程为:一个触发事件发起第一次采样,然后示波器重新调整并等待下一个触发事件。

重新调整的时间约为25 µ s。

下一个触发事件发起第二次采样,并在对第二个数据点采样之前添加一个极小的增量延迟。

该增量延迟时间由时基设置和采样点数确定。

采样示波器原理如下图所示,重复该过程直到获得完整的波形。

图等效时间采样示波器原理采样示波器也可以查看眼图。

眼图模式要求使用一个同步时钟信号来进行触发,在每个触发事件处(允许重新调整时间),示波器对数据进行采样并在整个屏幕上显示所有可能的1 和0 组合的合并结果。

触发可以使用全速率时钟和分速率时钟,但是如果码型长度是时钟分割比率的偶倍数,则眼图会丢失部分组合从而变得不完整。

此外,如果使用数据作为其自身的触发条件,则眼图可以完整地显示出来,但是示波器只能由数据码型的上升沿进行触发。

为了进行精确的眼图测量应该避免这种情况,尽量采用时钟信号触发的方式,下图则显示眼图的触发过程。

图采样示波器眼图触发过程4 眼图系统模块前面介绍了眼图的基本概念、眼图的形成方法以及示波器的原理等知识,可以了解到一般眼图测试针对的主要是串行信号,其数据传输速率可以达到几十GHz 左右。

因此,这么高的数据速率,眼图系统的设计采用等效采样示波器眼图的形成原理更加适合。

通过对等效采样示波器眼图形成原理的探讨,结合眼图形成的原理,可以知道一个眼图系统大致应该包括信号调理模块、触发模块、信号采集与存储模块、时钟恢复模块、数据处理及显示模块等,其基本的原理框图如下,一种为硬件实现时钟恢复,一种为软件实现时钟恢复,但是基本原理相似。

图硬件时钟恢复方案硬件时钟恢复方案中,利用专用时钟恢复芯片就可以实现,避免了自己设置锁相环的麻烦。

对于信号的采样部分,为了同步时钟与数据信号,ADC 只对时钟恢复后的数据进行采样,将之存储在RAM 中,这样就可以实现利用时钟上升沿对信号触发的目的。

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