Odborné znalosti

Co je diagram oka

2023-02-21
Co je to diagram oka?

Diagram oka je série digitálních signálů nashromážděných a zobrazených na osciloskopu. Obsahuje velké množství informací. Z diagramu oka lze pozorovat vliv mezisymbolového přeslechu a šumu, který odráží celkovou charakteristiku digitálního signálu tak, aby bylo možné odhadnout optimalizaci systému. Proto je analýza očního diagramu jádrem analýzy integrity signálu pro vysokorychlostní propojovací systémy.

Kromě toho lze tento graf také použít k úpravě charakteristik přijímacího filtru, aby se snížilo mezisymbolové rušení a zlepšil se přenosový výkon systému.


Připojte osciloskop přes výstup přijímacího filtru a poté nastavte skenovací periodu osciloskopu tak, aby byla horizontální skenovací perioda osciloskopu synchronizována s periodou přijímaného symbolu. V tomto okamžiku se graf zobrazený na obrazovce osciloskopu nazývá diagram oka.
Signál obecně měřený osciloskopem je tvar vlny některých bitů nebo určitého časového úseku, který odráží podrobnější informace, zatímco diagram oka odráží celkovou charakteristiku všech digitálních signálů přenášených na spoji.
Metoda pozorování diagramu oka je: připojte osciloskop přes výstupní konec přijímacího filtru a poté nastavte skenovací periodu osciloskopu tak, aby horizontální skenovací perioda osciloskopu byla synchronizována s periodou přijímacího symbolu. oka, proto se tomu říká „diagram oka“.
Z "diagramu oka" lze pozorovat vliv mezisymbolového přeslechu a šumu, aby bylo možné odhadnout kvalitu systému. Kromě toho lze tento graf také použít k úpravě charakteristik přijímacího filtru, aby se snížilo mezisymbolové rušení a zlepšil se přenosový výkon systému.

Jak se tvoří diagram oka?

U digitálních signálů mohou existovat různé kombinace změn vysoké a nízké úrovně. Vezmeme-li jako příklad 3 bity, může existovat celkem 8 kombinací 000-111. V časové oblasti je dostatečné množství výše uvedených sekvencí zarovnáno podle určitého referenčního bodu a jejich průběhy jsou pak superponovány, aby vytvořily diagram oka.
Jak je ukázáno níže. U testovacího přístroje je hodinový signál signálu nejprve získán ze signálu, který má být testován, a poté je diagram oka superponován podle hodinové reference a nakonec zobrazen.


Jaké informace jsou obsaženy v diagramu oka?
U skutečného diagramu oka, jak je znázorněno na obrázku níže, můžeme nejprve vidět průměrnou dobu náběhu, dobu poklesu, překmit, podkmit, prahovou úroveň (Threshold /CrossingPercent) a další základní parametry převodu úrovně.

Doba náběhu: Doba náběhu pulzního signálu se vztahuje k intervalu mezi dvěma okamžiky, kdy okamžitá hodnota pulzu poprvé dosáhne specifikované dolní meze a specifikované horní meze. Pokud není uvedeno jinak, jsou dolní a horní limity nastaveny na 10 % a 90 % maximální amplitudy pulzu.
Doba poklesu: Doba poklesu pulzního signálu se vztahuje k časovému intervalu od 90 % maximální amplitudy pulzu do 10 %.
Překmit: Nazývá se také překmit, první vrchol nebo údolí překročí nastavené napětí, což se projevuje především jako ostrý impuls a může vést k selhání součástek obvodu.
Undershoot: Odkazuje na další údolí nebo vrchol. Nadměrný překmit může způsobit, že ochranné diody budou fungovat, což vede k předčasnému selhání. Nadměrný podkmit může způsobit falešné hodiny nebo chyby dat.
Prahová úroveň (Threshold/CrossingPercent): odkazuje na nejnižší úroveň příjmu, které může přijímač dosáhnout, když jsou charakteristiky přenosu systému horší než určitá bitová chybovost.

Jak rozlišit kvalitu signálu od podmínek očního diagramu?
Je nemožné, aby signál udržoval přesně stejnou hodnotu napětí pokaždé, když jsou vysoké a nízké úrovně, ani nemůže zaručit, že náběžná a sestupná hrana každé vysoké a nízké úrovně jsou současně. Díky superpozici více signálů se signální čára diagramu oka zesílí a objeví se rozmazaný (blur) fenomén.
Proto diagram oka také odráží šum a jitter signálu: na svislé ose napětí se odráží jako napěťový šum; na vodorovné ose časové ose je vyjádřen jako jitter v časové oblasti. Jak je ukázáno níže.

Když je přítomen šum, šum se překrývá na signálu a stopa pozorovaného diagramu oka se rozmaže. Dojde-li současně k mezisymbolové interferenci, „oči“ se otevřou ještě menší. Obecně platí, že čím širší oči diagramu oka, tím vyšší výška oka diagramu oka, což znamená lepší kvalitu signálu.

We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies. Privacy Policy
Reject Accept