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沒有眼圖分析軟體的示波器如何大致觀察眼圖

2021-08-06由 示波器 發表于 科技

眼圖是一系列數字訊號在示波器上累積而顯示的圖形,它包含了豐富的資訊,從眼圖上可以觀察出碼間串擾和噪聲的影響,體現了數字訊號整體的特徵,從而估計系統優劣程度,因而眼圖分析是高速互連繫統訊號完整性分析的核心。另外也可以用此圖形對接收濾波器的特性加以調整,以減小碼間串擾,改善系統的傳輸效能。

沒有眼圖分析軟體的示波器如何大致觀察眼圖

高階的示波器可能會帶有眼圖分析軟體,但是價格往往比較昂貴。如果工程師手頭的經費有限,沒有高階的示波器,但又有在示波器上觀察眼圖的需求,從而瞭解訊號的大致情況,那麼一般示波器只要設定得當,也可以進行簡單的測量。

首先,我們用示波器的邊沿觸發將訊號穩定。然後開啟測量項測一下示波器的上升時間。

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然後我們將示波器的觸發方式改為斜率觸發。斜率觸發是指當波形從一個電平到達另一個電平的時間符合設定的時間條件時,產生觸發。因此我們需要設定觸發電平上限和觸發電平下限。

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我們調整觸發閾值電平,設定觸發電平下限在訊號幅值的10%-30%,觸發電平上限在70%-90%附近,以此來表示訊號升降時間觸發的閾值範圍。如上圖中設定的觸發電平上限為20。8mV,觸發電平下限為-12。2mV。同時,設定條件最大時間,選擇此時間設定條件小於之前的訊號上升時間。

設定好觸發以後,我們還需要對訊號進行餘暉設定,所謂餘暉就是讓訊號按照一定設定條件累積在螢幕上。可以設定為自動,或者設定為普通自行調節訊號累積的時間。如下圖我們選擇了自動。

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對於示波器有數字熒光顯示效果的,如上圖所示,可以看到訊號有明暗的層次感,越亮的部分說明訊號出現的機率越高。有的示波器還支援色溫模式,如下圖所示。色溫模式下波形顏色越橙說明訊號出現機率越高,越藍說明訊號出現機率越低。

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最後,可以用示波器的游標和測量功能,簡單的測量一些眼圖的引數。上圖測試的是USB訊號的眼圖。

如果我們手裡沒有高速訊號,想要模擬看下眼圖的樣子,其實也是可以的。我們只需要有一個能發出2個訊號的訊號發生器即可,一個訊號作為觸發源,可以是9MHz的正弦波,另一個訊號作為眼圖顯示,可以設定為3MHz的方波。就是要讓顯示的眼圖的訊號頻率和作為觸發源的訊號頻率形成倍數關係,然後同樣的採用斜率觸發即可。

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另外,考慮到眼圖測試的精度和穩定性,一般都要求累積到足夠的波形再分析,這對於示波器的儲存深度就有比較高的要求。儲存深度越高的示波器,示波器捕捉到的訊號點越多,測試結果也就越精準,當然示波器的分析速度相對也會變慢。因此在測量高速訊號的眼圖和抖動中,儘量把示波器的儲存深度調高。

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