第29课【眼图（Eye Diagram） 】

·眼图（Eye Diagram） 

讯号产生器（Patent Generator）可编辑一连续串的数码节乱数编码，输入待测物来分析待测物在这些连续编码的高频效应传输效应下，因为高频效应的Skew/Rise Time/Impedance与Cross Talk，用TDR观察交叉衍生的接收端讯号质量，TDR所呈现出来的结果图像称为眼图.

眼图(Eye Diagram)测试分析




在实际数字互连系统中，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，适当调整相位，使波形的中心对准取样时刻，在示波器上显示的图形很象人的眼睛，因此被称为眼图（Eye Map）



眼图是如何产生

二进制信号传输时的眼图只有一只“眼睛”，当传输三元码时，会显示两只“眼睛”。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，每个码元将重叠在一起，最终在示波器上看到的是迹线又细又清晰的“眼睛”，“眼”开启得最大。当有码间串扰时，波形失真，码元不完全重合，眼图的迹线就会不清晰，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，反映了码间串扰的强弱。由此可知，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



由于噪声瞬时电平的影响无法在眼图中得到完整的反映，因此，即使在示波器上显示的眼图是张开的，也不能完全保证判决全部准确。不过，原则上总是眼睛张开得越大，实际判决越准确。所以，还是可以通过眼图的张开度来衡量和比较基带信号的质量，并以此为依据来调整信号在信道中的传输特性，使信号在通信系统信道中传输尽最大可能接近于最佳工作状态.



无失真及有失真时的波形及眼图



无码间串扰时波形；无码间串扰眼图



有码间串扰时波形；有码间串扰眼图



应用设计理论重点

随著传输资料的数位化与高速化，硬体设计技术直接影响传输品质的好坏，并且高密度电路板布线模式已成为数位产品的设计基淮，信号完整性将是产品兼容性测试所关注的交点，因而眼状图测试越发的重要.

因为讯号的频率很高时,如果传输路径(PCB,cable,connector…等)的质量不够好,会造成讯号完整性被破坏,讯号的波形就会不好,这时要测试评估传输路径的质量够不够好,就要测眼图。

眼图的原理是用数百万个讯号打进待测物,再用示波器来接收,并将每个量到的讯号重复迭在一起就成了眼图.,当讯号很完整时,眼图的眼睛会张很开,代表待测物的质量很好,但当讯号通过质量不好的待测物时,讯号完整性被破坏,则所得的眼图会是比较闭起的,或根本看不到眼睛.

眼图最终注重的是线材的结构稳定性，RL测试及阻抗值的量测最为重要