自定义眼高测量

力科示波器自定义眼高测量方法

美国力科公司深圳代表处 曹刘 前言

示波器的五大基本功能之一就是测量，通过示波器的测量功能可以直观地体现波形的基本特征，如波形的上升下降时间，幅值，周期，频率等等。测量的方法包括使用光标，使用示波器自带的测量参数，必要时需使用其他特别的测量方法。

对于目前GHz 以上的信号，最常表征信号特征的方式就是使用眼图，通过观察，测量以及分析眼图就可以非常直观地了解信号质量，如比如幅度（包括噪声，过冲等）和时序（上升下降时间，抖动等）特征。下面我们以眼高测量为例来介绍一台高端示波器在测量上的特点。

眼高参数定义

与眼图相关的最重要的测量参数包括眼高，眼宽，1电平，0电平等等。这些参数的定义，如下图所示，1电平与0电平表示选取眼图中间部分20%的UI 向垂直轴做直方图，其中出现概率最大点的高低电平分别定义为1点平和0电平，眼幅度即为“1”电平与“0”电平差值。眼幅度减去高低电平标准偏差值的3倍即为眼高。

光标光标测量方法测量方法

对于眼高的测量，示波器提供不同的方法，若用户对测试的准确度要求不高可以使用光标直接测量。光标测量是从模拟示波器沿用过来的，特点时容易设置，直观，但是测试精度有限但是测试精度有限但是测试精度有限，，它无法利用示波器的处理精度与处理速度它无法利用示波器的处理精度与处理速度，，不同的使用者测量出来的结果的使用者测量出来的结果可能会差别很大可能会差别很大可能会差别很大。。我们可以说这种方法并不能真正反映真实的眼高，但在客户要求测量精度不高的情况下可以使用，非常直观。 One(Eye)

Zero(Eye)

自定义眼高测量

有经验的工程师可能遇到过这种情况，就是眼图质量很差的情况下，比如眼图即将闭合时，眼高的测试有时候无法进行，或者说无法准确的测量出来，这个时候需要用户使用其他的方法来测试，下面我就给大家介绍一下自定义眼高测量，或称为手动测试方法。

1）如下图所示，示波器生成眼图之后，我们对眼图做垂直直方图，F8=Phistogram（Eye）；

Step1:设置F8为eye的垂直直方图

Step2：设为

0电平的直方图分布1

左上角的直方图即为0电平与1电平的直方图分布，如上图所示。

2）测量左上角直方图的Range，即P1=Hist Range（F8），也就是右上角的P1。

P1

P1

Step1：设置P1为F8的Hist range

P1的测量门限为缺省值

的测量门限为缺省值，，

即第1格到第10格

3）计算0电平直方图的Range：P2=Hist range(F8) ，如下图

0电平的直方图分布

P2

P2

Step2: 设置P2的测量门限为第1格到第5格

4）同样地，我们设置P3=Hist range(F8)

P3

1电平的直方图分布

P3

Step1：设为P3=Hist range(F8)

5）将P2+P3相加：P4=P2+P3

Step2：设置P4=P2+P3

Step1：点击

6）至此您可能已经知道下一步要做什么，只需再做一个P5=P1-P4，即得出定义的眼高

在步骤一中，是选择眼图中间很小的一个切片（图中显示的切片厚度为0.1ps ）作垂直直方图显示。假如测量过程中出现幅值些微变化的信号，在切片中都会导致测量的差异。下图就是很好的例子，使用同样的信号源，同样的设置条件，2次单次捕获的眼图，使用自定义测试眼高的结果是不一样的，第一幅图中使用自定义测量出眼高为340.2mV ，使用光标卡出的值是351mV ；第二幅图中使用自定义方法测量出眼高为331.6mV ，使用光标卡出的值仍然是351mV 。但是使用自定义眼高测量的结果相差接近10mV ！而使用光标测试的结果却是一样的（需要额外指出的是这个光标的位置是实验中的“我”认为是准确的，也许您看到会说：我认为你光标卡的位置不对，应该是再向上移动一些或向下一些云云，这也就是我们上面所说的光标测试结果会随测试者的不同而不同）。但是自定义眼高测量是完全按照算法定义来进行的，测量的P5

1电平的最小值与0电平的最大值之差平的最大值之差，，即眼高

P5

自定义眼高测量值

Step1：点击

Step2：设置P5=P1-P4

总结

综合以上而言，对于眼高的测量，力科给用户提供了3种测量方法，各有特点：

1）光标测量：

最基本的测量工具是从模拟示波器中沿用过来的; 容易设置和使用;需要使用者目测测量波形的位置;测量精度差，

容易有使用者误差，不能利用DSO的处理速度和精确度。

2）示波器参数测量

方便简洁，直观显示;在眼图质量好的情况下，非常精准,但在眼图即将闭合的情况或有眼图有“双眼皮”时，可能导致结果不准确。

3）自定义参数测量

测量结果精确,结果会由信号的随机性而变化。