高速数字信号的眼图和抖动测量技术

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1、安捷伦仪器与仪表产品培训课程高速数字信号的眼图和抖动测量技术安捷伦科技大学安捷伦客户培训专用教材©V1.01内容纲要第一部分：眼图和抖动测量简介第二部分：眼图测量的操作步骤第三部分：抖动测量的操作步骤第四部分：抖动分解的操作步骤安捷伦客户培训专用教材©V1.02第一部分：眼图和抖动测量简介安捷伦客户培训专用教材©V1.03数字信号的眼图•数字信号的眼图包含丰富的信息，体现数字信号的整体特征，能够很好的评估数字信号的品质，因而数字信号眼图分析是数字系统信号完整性分析的关键之一。•眼图实际上是一系列数字信号的不同

2、码型按一定的规律在示波器屏幕上累积显示的结果。安捷伦客户培训专用教材©V1.04眼图的形成•眼图形成方法1：Data使用同步时钟触发形成眼图（如左图）•眼图形成方法2：Clock仪器从信号中恢复时钟，按时钟边沿累积显示，形成眼图从信号中恢复的时钟（如下图）安捷伦客户培训专用教材©V1.05分析波形和分析眼图的区别•信号某些位的波形能够很好的反映波形的细节•眼图能够体现信号的整体特征•某些位波形很好，可以说明数字信号品质没有问题吗？•眼图很好，可以说明数字信号品质没有问题吗？（当然可以）一般的波形信号眼图安捷伦

3、客户培训专用教材©V1.06眼图反映出的信号质量(SI)噪声•显示发送器的综合特征•上升时间和下降时间•过冲,下冲和振铃（回沟）眼睛•占空比张开抖动•抖动和噪声•眼图张开度与抖动和BER相关联•眼图张开越大，表明对噪声和抖动的容许误差越大；•眼图张开越大，表明接收器判断灵敏度越好；•眼顶、眼底和转换区域宽表明接收器判断灵敏度降低安捷伦客户培训专用教材©V1.07同样的信号可能产生不同的眼图(1)GoodEye(2)IncompleteEye(3)Eyewithjitter(4)Eyewithseverejit

4、ter安捷伦客户培训专用教材©V1.08眼图测试可以使用串行数据恢复出的眼图，或使用DemoClock或探头补偿信号，上下边沿触发形成简单眼图，打开ColorGrade，测试•眼高•眼宽•抖动•交叉百分比•占空比失真•品质因数安捷伦客户培训专用教材©V1.09眼图模板(Mask)测试•模板测试是一种优化的制造级测试(Pass/Fail)；•大多数情况下，模板测试能代替各种眼图指标的测试；•大部分标准都定义了为容易进行一致性测量的模板；•模板测试比眼图的各种指标测量更容易，更快捷；•模板定义的区域是禁止信号进入

5、的一个区域，有信号进入，说明信号不满足这种模板要求，即Fail。•模板测试功能：•自动产生模板，进行有问题波形的捕获•载入标准模版•自定义模版•对于发生违规bit的定位安捷伦客户培训专用教材©V1.010模板测试违规情况的定位除了显示实时眼图，对于发生触碰眼图模板的情况，还可以展开实时眼图，用于定位故障波形细节，观察发生时间。安捷伦客户培训专用教材©V1.011抖动的概念定义:信号的某特定时刻相对于其理想时间位置上的短期偏离参考:BellCommunicationsResearch,Inc(Bellcore)

6、,“SynchrouousOpticalNetwork(SONET)TransportSystems:CommonGenericCriteria,TR-253-CORE”,Issue2,RevNo.1,December1997安捷伦客户培训专用教材©V1.012抖动的常见术语周期抖动(PeriodJitter)•信号周期的差异周期-周期抖动(Cycle-to-CycleJitter)•相邻周期之间的变化时间间隔误差(TimeIntervalError)•相对于理想时钟的时间差异安捷伦客户培训专用教材©V1.0

7、13抖动的常见术语抖动测试的衡量方法•平均值(mean)•标准偏差(standarddeviation)•峰-峰值(peaktopeak)安捷伦客户培训专用教材©V1.014抖动测量举例0.0ns0.990ns2.000ns2.980ns4.000nsP1P2P3P4Period0.990ns1.010ns0.980ns1.020nsCy-Cy0.020ns-0.030ns0.040nsTIE-0.010ns0.000ns-0.020ns0.000nsPeriodJitter=18.3psStdDev(0.9

8、90/1.010/0.980/1.020)Cy-CyJitter=36.1psStdDev(0.020/-0.030/0.040)TIE=9.6psStdDev(-0.010/0.000/-0.020/0.000)安捷伦客户培训专用教材©V1.015抖动的组成结构TotalJitter(Tj)总体抖动抖动分解的目的：RandomJitter(Rj)随机抖动DeterministicJitter(