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PCB设计中眼图的作用

作者:admin发布时间:2019-12-30 09:42

眼图,是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。本文将带领大家了解PCB设计上的眼图是什么,眼图是怎样形成的,眼图中包含有哪些信息,如何根据眼图情况分辨信号质量。
1、眼图的定义
 
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。观察眼图的方法是:用一个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像人的眼睛,故称 为 “眼图”。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。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。
2、眼图的形成
 
对于数字信号,其高电平与低电平的变化可以有多种序列组合。以3个bit为例,可以有000-111共8中组合,在时域上将足够多的上述序列按某一个基准点对齐,然后将其波形叠加起来,就形成了眼图。如下图。对于测试仪器而言,首先从待测信号中恢复出信号的时钟信号,然后按照时钟基准来叠加出眼图,最终予以显示。
3、眼图中包含的信息
 
对于一幅真实的眼图,如下图,首先我们可以看出数字波形的平均上升时间(Rise Time)、下降时间(Fall Time)、上冲(Overshoot)、下冲(Undershoot)、门限电平(Threshold/Crossing Percent)等基本的电平变换的参数。
当存在噪声时,噪声将叠加在信号上,观察到的眼图的线迹会变得模糊不清。若同时存在码间串扰 , “眼睛”将 张开得更小。一般眼图的眼睛睁得越大,眼图眼高越高,代表信号质量越好。做信号仿真可以获取眼图情况,然后根据眼图情况判断信号的质量,如果眼图情况不好,可以调整硬件设计或者PCB设计,使眼图眼高变高,保证生产出的产品信号质量。
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