示波器眼图是啥？怎样形成示波器眼图又如何分辨信号质量？

博宇讯铭

2022-8-4 14:10:51

2815 示波器数字示波器眼图

　　示波器是很多电子工程师常用的测试仪器，而且高科技的发展，也让示波器开始“进化”，很多高端示波器都会有很多软件，例如示波器眼图软件。当然，如果没有足够的经费是很难买到高端示波器，也是可以采集更精准的信号的，但需要设置得当才行。

　　对于现在电子工程师来说，示波器眼图是常用的一种观测信号的方法。那么，很多人会问示波器眼图是啥？怎样形成示波器眼图又如何分辨信号质量？为此，博宇讯铭工程师就针对示波器眼图做简单的讲解，相信会帮助到有需要的朋友们。

　　示波器眼图是啥？

　　示波器眼图是一种定量分析高速数字信号的方法。在眼图应用中，示波器将信号中的所有码元分离出来并在屏幕上叠加显示，从而形成类似眼睛的效果。从“眼睛”张开的宽度和高度，可以衡量信号在水平和垂直方向上受干扰的程度。

　　怎样形成示波器眼图？

　　对于数字信号来说，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，有000~111共8种组合。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。

　　博宇讯铭工程师在之前也说过，示波器也在逐步发展，形成“蜕变”，对于示波器眼图的也是有发展进程的，我们一起来瞧瞧，传统的示波器眼图形成方式与新型示波器眼图形成方式都是什么样子的。

　　传统示波器眼图形成方法

　　传统眼图生成方法原理简单，很适合理解眼图生成机制。其示意图如下

　　传统的眼图生成方法简单描述就是“每次触发叠加一个UI”。方法简单，但效果并不理想。由于屏幕上的每个UI信号波形通过触发点对齐，眼图通过对信号多次触发采集后叠加生成。这样会导致仪器触发电路的抖动成分将被引入到眼图测量中。导致了测量不精确。

　　新型示波器眼图形成方法

　　新的眼图方法描述为“同步切割＋叠加显示”。

　　示波器首先捕获一组连续比特位的信号，然后用软件PLL方法恢复出时钟，最后利用恢复出的时钟和捕获到的信号按比特位切割，切割一次，叠加一次，最终将捕获到的一组数据的每个比特位都叠加到了眼图上。其示意图如下：

　　新的眼图生成方法解决了触发抖动问题，处理UI多，因此速度也快。（备注：怎样形成示波器眼图部分内容来源于网络）

　　示波器眼图如何分辨信号质量？

　　不同的示波器眼图可以反映不同的信号质量，对于有经验的工程师可以从眼图上发现信号是否存在阻抗不匹配导致的反射，以及某种抖动成分偏大，甚至知道如何来优化眼图质量。

　　总体来说：

　　•眼图的张开度与抖动和BER(比特出错概率)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。

　　以上是博宇讯铭工程针对示波器眼图做的讲解，这次你对示波器眼图有没有一个全方位的了解呢？如果还想要了解示波器的其它功能，可以联系博宇讯铭工程师，让我们一起学习一起成长，为国家科研做出一份努力。

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