信號(hào)完整性測(cè)試之眼圖測(cè)試

信號(hào)完整性測(cè)試之眼圖測(cè)試 眼圖測(cè)試是信號(hào)完整性測(cè)試中的一項(xiàng)重要手段，特別適用于評(píng)估有規(guī)范要求的接口信號(hào)質(zhì)量，如USB、Ethernet、SATA、HDMI以及光接口等。以下是對(duì)眼圖測(cè)試的詳細(xì)解析：眼圖測(cè)試的基本概念 眼圖是在示波器的橫軸上把一串串比特周期疊加，形成的一種特殊的波形顯示。

什么是眼圖?

眼圖是一系列數(shù)字信號(hào)在示波器上累積而顯示的圖形。以下是對(duì)眼圖的詳細(xì)解釋：眼圖的形成眼圖是由于示波器的余輝作用，將掃描所得的每一個(gè)碼元波形重疊在一起而形成的。在觀察差分對(duì)信號(hào)（如CAN、USB、LVDS等）時(shí)，可以利用雙通道示波器觀察到眼圖信號(hào)。

眼圖是數(shù)字系統(tǒng)信號(hào)完整性分析的關(guān)鍵之一，它是一系列數(shù)字信號(hào)在示波器上累積顯示的圖形。眼圖包含豐富的信息，如碼間串?dāng)_、噪聲影響以及數(shù)字信號(hào)的整體特征。下面將詳細(xì)介紹眼圖的基本知識(shí)、應(yīng)用指南、如何快速設(shè)置眼圖、串?dāng)_的含義、眼圖的原理及作用、眼圖的測(cè)試方法、如何評(píng)判眼圖質(zhì)量以及眼圖的測(cè)試模板。

眼圖是數(shù)字信號(hào)在示波器上的一種獨(dú)特表現(xiàn)形式，直觀展示了碼間串?dāng)_、噪聲以及信號(hào)的完整性。以下是關(guān)于眼圖的詳細(xì)解釋：定義與用途：眼圖通常用于觀察差分對(duì)信號(hào)，如CAN、USB、LVDS等。它幫助工程師判斷和優(yōu)化高速互連系統(tǒng)中的信號(hào)質(zhì)量。

眼圖，是由于示波器的余輝作用，將掃描所得的每一個(gè)碼元波形重疊在一起，從而形成眼圖。其是指利用實(shí)驗(yàn)的方法估計(jì)和改善（通過(guò)調(diào)整）傳輸系統(tǒng)性能時(shí)在示波器上觀察到的一種圖形。

眼圖是數(shù)字基帶信號(hào)在信道中傳輸，加入了信道噪聲，在接收端，使用示波器采用位同步所產(chǎn)生的圖形。之所以有眼是因?yàn)椴捎玫氖俏煌?，碼字的不確定。眼皮厚度是加入噪聲幅度。再?gòu)慕邮赵碇v，收端要通過(guò)抽樣判決來(lái)重現(xiàn)基帶信號(hào)。當(dāng)噪聲過(guò)大時(shí)，抽樣判決就會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤，產(chǎn)生誤碼。

是一種用于評(píng)估數(shù)字通信系統(tǒng)性能的工具。是通過(guò)將發(fā)送的數(shù)字信號(hào)與接收的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行比較而得到的圖形，用于顯示數(shù)字信號(hào)在時(shí)間上的變化。評(píng)估數(shù)字通信系統(tǒng)的性能：通過(guò)觀察眼圖，可以評(píng)估數(shù)字通信系統(tǒng)的誤碼率、噪聲、抖動(dòng)等性能參數(shù)。

USB測(cè)試?yán)镅蹐D測(cè)試是什么意思

1、USB-IF認(rèn)證是USB Implementers Forum組織提供的自愿性標(biāo)志認(rèn)證，旨在促進(jìn)符合規(guī)范的產(chǎn)品通過(guò)兼容性測(cè)試，推動(dòng)高質(zhì)量USB外設(shè)的開(kāi)發(fā)。USB-IF認(rèn)證以“眼圖測(cè)試”著稱，是USB技術(shù)推廣和規(guī)范制定的重要組成部分。USB-IF組織接納正式會(huì)員和臨時(shí)會(huì)員。

2、測(cè)試原理 眼圖通常源于示波器對(duì)所有捕獲位的無(wú)限持續(xù)疊加，用以顯示這些位在何時(shí)有效。眼圖可以綜合顯示系統(tǒng)物理層特征的總體質(zhì)量，包括幅度變化、時(shí)序不確定因素和偶發(fā)信號(hào)異常。對(duì)于CAN FD這樣的高速總線，眼圖測(cè)試尤為重要。測(cè)試設(shè)備 示波器：Keysight InfiniiVision 3000T或4000 X系列示波器。

3、All Connection Prompts”。開(kāi)始測(cè)試 點(diǎn)擊“Run Test”，然后根據(jù)示波器的提示進(jìn)行測(cè)試。在測(cè)試過(guò)程中，根據(jù)需要切換不同的pattern進(jìn)行測(cè)試。通過(guò)以上步驟，可以快速且準(zhǔn)確地完成Realtek HUB USB-A下行口的眼圖測(cè)試。在整個(gè)測(cè)試過(guò)程中，務(wù)必保持設(shè)備和軟件的正確配置，以確保測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。

4、信號(hào)完整性測(cè)試是保證高速數(shù)字信號(hào)可靠傳輸?shù)年P(guān)鍵。它涉及一系列測(cè)試，包括眼圖測(cè)量、幅度測(cè)試、定時(shí)測(cè)試、抖動(dòng)測(cè)試、接收機(jī)靈敏度測(cè)試及電路板和互連測(cè)試。眼圖測(cè)量是關(guān)鍵的一致性檢驗(yàn)工具。它通過(guò)重疊多個(gè)單位間隔的數(shù)據(jù)流信號(hào)來(lái)形成眼圖，顯示信號(hào)質(zhì)量。

5、在手機(jī)行業(yè)的USB0測(cè)試場(chǎng)景中，若手機(jī)作為Device，當(dāng)手機(jī)與HOST之間的線纜總長(zhǎng)度小于4inch時(shí)，測(cè)量點(diǎn)選在TP3，也認(rèn)為是近端測(cè)試；若手機(jī)與HOST之間的線纜長(zhǎng)度超過(guò)4inch（但要小于5m），測(cè)量點(diǎn)選在TP2，則認(rèn)為是遠(yuǎn)端測(cè)試。

6、所需環(huán)境與設(shè)備：進(jìn)行此類測(cè)試需要高速示波器（如DSA70404）用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)USB信號(hào)的波形變化，同時(shí)需要USB0夾具一套用于連接測(cè)試設(shè)備與USB接口，以及USB0測(cè)試軟件套件等。

眼圖詳解

眼圖測(cè)試原理及測(cè)試操作詳解眼圖測(cè)試原理 眼圖（Eye Diagram）是用余輝方式累積疊加顯示采集到的串行信號(hào)的比特位的結(jié)果，疊加后的圖形形狀看起來(lái)和眼睛很像，故名眼圖。眼圖包含了豐富的信息，是評(píng)估數(shù)字信號(hào)質(zhì)量（如抖動(dòng)、噪聲、上升/下降時(shí)間等）的重要工具。

誕生于串行數(shù)據(jù)傳輸?shù)膱?chǎng)景，如PCIe、SPI和USB，眼圖是通過(guò)示波器捕捉的波形疊加圖像，它揭示了信號(hào)的清晰度、抖動(dòng)以及碼間串?dāng)_的影響。衡量眼圖的關(guān)鍵指標(biāo)有眼高、眼寬，還有那讓人印象深刻的明眸皓齒和蜂腰美人，分別代表信號(hào)的清晰度和抖動(dòng)控制。

眼圖是一種通過(guò)示波器捕捉的波形疊加圖像，用于評(píng)估高速數(shù)據(jù)傳輸中信號(hào)質(zhì)量的精密工具。以下是關(guān)于眼圖的詳細(xì)解釋：眼圖的概念與重要性：眼圖誕生于串行數(shù)據(jù)傳輸場(chǎng)景，如PCIe、SPI和USB。它是通過(guò)示波器捕捉并疊加多個(gè)比特周期的波形形成的圖像。

usb眼圖近端和遠(yuǎn)端使用數(shù)據(jù)線分別多長(zhǎng)

USB眼圖近端和遠(yuǎn)端使用數(shù)據(jù)線長(zhǎng)度有所不同。若采用近端（Near End）眼圖模板，待測(cè)USB端口通過(guò)小于10cm的線纜與測(cè)試夾具相連；若采用遠(yuǎn)端（Far End）眼圖模板，待測(cè)USB端口通過(guò)大于10cm的線纜與測(cè)試夾具相連。

在眼圖測(cè)試過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)某個(gè)USB口的眼圖抖動(dòng)嚴(yán)重，甚至觸碰到眼圖模板。經(jīng)過(guò)多次嘗試和調(diào)整，最終確定抖動(dòng)是由于電源的噪聲所引起。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，8V PLL電源的布局不合理，導(dǎo)致電源噪聲干擾了USB信號(hào)。通過(guò)更改PLL 8V電源的布局，有效降低了電源噪聲，從而解決了眼圖抖動(dòng)的問(wèn)題。

當(dāng)兩個(gè)信號(hào)線中心間距超過(guò)3倍線寬時(shí)，近端串?dāng)_系數(shù)在較低水平。遠(yuǎn)端串?dāng)_則與互容、互感、自身電容電感、耦合長(zhǎng)度、信號(hào)上升時(shí)間和信號(hào)傳播速度等因素有關(guān)。

近端串?dāng)_（NEXT）：衡量單鏈路內(nèi)一對(duì)線對(duì)另一對(duì)線信號(hào)的干擾程度。 遠(yuǎn)端串?dāng)_（FEXT）：在通道遠(yuǎn)端測(cè)量的串?dāng)_類型，不反映信號(hào)在一定距離內(nèi)的衰減情況。 時(shí)滯（SKEW）：描述信號(hào)延遲的量，分為組內(nèi)和組間時(shí)滯。