PCIE眼图测试中示波器CDR带宽的影响分析

合集下载

PLL带宽对抖动的影响

PLL带宽对高速串行数据眼图测试结果的影响摘要:在今天的崭新的数字世界中，高速串行数据传输应用日益普遍。

眼图(Eye Diagram)分析是高速串行数据分析的重要手段之一。

本文就设置不同的串行数据时钟恢复带宽对眼图测试结果的影响做一些简单的分析。

关键词:CDR(时钟恢复),PLL(锁相环), Eye Diagram(眼图)，Jitter(抖动)，TIE Jitter(时间间隔误差抖动)，PCI-Express，SATA.0.引言在今天的高速数据传输系统中，串行数据传输正日益普遍,比如PCI-Express, XAUI,SATA等。

串行数据传输有两个主要特点：一，广泛采用差分信号进行数据传输。

二，没有专门的时钟传输线路，时钟嵌入在数据里。

因此，在系统接收端内部需要时钟恢复电路。

接收端时钟恢复方法最常用的是锁相环Phase Locked Loop(PLL)和Phase Interpolator(PI)两种方法。

图1 典型计算机系统总线架构示意图相对而言，PLL方法应用更为广泛。

下图为一种典型的基于锁相环PLL(Phase Locked Loop,简称PLL)的时钟恢复电路框图:图2 串行数据时钟恢复电路框图1.CDR 与PLL 简介锁相环PLL 的作用简单的来说是产生一个内部信号,去锁住输入信号的相位.谈两个信号的相位的前提条件是两个信号的频率一样,这样才有意义。

因此锁相环也是锁频回路.假定一固定频率信号:输入PLL ，PLL 输出信号:由上述结论得到:但相位是否相等呢？答案是否定的.正确结果是两个是两个信号的相位差是一个定值,其值和起始频率差有关.所以有了第二个重要概念：“锁相不是指相位相同,而是相位差是定值”. 锁相环PLL 的组成如下图所示: VCOLPFx(t)y(t)PD图3 PLL 功能块示意图VCO:：压控振荡器LPF ：环路滤波器PD ：鉴相器鉴相器将输入信号与VCO 输出信号进行对比。

示波器带宽和采样率说明

示波器带宽和采样率说明在具体测试过程中，示波器到底选择多少带宽比较合适呢？首先，看下面的实例。

从上图可以看出，带宽越大，所能显示的信号频率分量越丰富，也就能更加接近真实的信号波形。

1、示波器带宽的精确计算可按照以下步骤来完成计算：a、判断被测信号的最快上升/下降时间b、判断最高信号频率ff = 0.5/RT (10%~90%)f = 0.4/RT (20%~80%)c、判断所需的测量精确度d、计算所需带宽。

举例说明：判断一个高斯响应示波器在测量被测数字信号时所需的最小带宽，其中被测信号最快上升时间为1ns（10%~90%）：f = 0.5/1ns = 500MHz若要求3%的测量误差：所需示波器带宽= 1.9*500MHz = 950 MHz若要求20%的测量误差：所需示波器带宽= 1.0*500MHz = 500MHz因此，决定示波器带宽的重要因素是：被测信号的最快上升时间。

示波器的系统带宽由示波器带宽和探头带宽共同决定：a、高斯频响：系统带宽=b、最大平坦频响：系统带宽= Min{示波器带宽，探头带宽}例如：1GHz带宽的示波器，配置1GHz带宽的无源探头，若它们的频响为高斯频响，则系统带宽为：700MHz左右。

2、影响示波器带宽的因素通常，这些因素有：采样率、频响曲线。

a、频率曲线：频响曲线如下图所示b、采样率根据Nyquist采样定律，采样频率必须2倍于信号最高频率，即：Fs > 2 * fmax才能保证信号可以被无混叠的重构出来。

（1）对于理想砖墙频响来说，采样率=示波器带宽*2，即可重构出信号。

但是该情况在真实世界中是不存在的，大多数示波器的频响都是介于理想砖墙频响和高斯频响之间。

（2）对于高斯频响，采样率=示波器带宽*4，可对被测信号中的大部分频率成分进行无混叠重构。

通常实际示波器的频响大多比高斯频响陡一点。

（3）对于最大平坦频响，采样率=示波器带宽*2.5，即可对被测信号中的大部分频率成分进行恢复。

图眼观察测量实验(通信基础实验)

实验报告单实验名称：图眼观察测量实验实验项目：实验目的：1. 学会观察眼图及其分析方法，调整传输滤波器特性。

实验器材：1. 眼图观察电路（底板右下侧）2．时钟与基带数据发生模块，位号：G3. 噪声模块，位号E4．100M双踪示波器1台实验原理：在整个通信系统中，通常利用眼图方法估计和改善（通过调整）传输系统性能。

我们知道，在实际的通信系统中，数字信号经过非理想的传输系统必定要产生畸变，也会引入噪声和干扰，也就是说，总是在不同程度上存在码间串扰。

在码间串扰和噪声同时存在情况下，系统性能很难进行定量的分析，常常甚至得不到近似结果。

为了便于评价实际系统的性能，常用观察眼图进行分析。

眼图可以直观地估价系统的码间干扰和噪声的影响，是一种常用的测试手段。

什么是眼图?所谓“眼图”，就是由解调后经过接收滤波器输出的基带信号，以码元时钟作为同步信号，基带信号一个或少数码元周期反复扫描在示波器屏幕上显示的波形称为眼图。

干扰和失真所产生的传输畸变，可以在眼图上清楚地显示出来。

因为对于二进制信号波形，它很像人的眼睛故称眼图。

在图12-1中画出两个无噪声的波形和相应的“眼图”，一个无失真，另一个有失真(码间串扰)。

图12-1中可以看出，眼图是由虚线分段的接收码元波形叠加组成的。

眼图中央的垂直线表示取样时刻。

当波形没有失真时，眼图是一只“完全张开”的眼睛。

在取样时刻，所有可能的取样值仅有两个：+1或-1。

当波形有失真时，“眼睛”部分闭合，取样时刻信号取值就分布在小于+1或大于-1附近。

这样，保证正确判决所容许的噪声电平就减小了。

换言之，在随机噪声的功率给定时，将使误码率增加。

“眼睛”张开的大小就表明失真的严重程度。

为便于说明眼图和系统性能的关系，我们将它简化成图12-2的形状。

由此图可以看出：(1)最佳取样时刻应选择在眼睛张开最大的时刻；(2)眼睛闭合的速率，即眼图斜边的斜率，表示系统对定时误差灵敏的程度，斜边愈陡，对定位误差愈敏感；(3)在取样时刻上，阴影区的垂直宽度表示最大信号失真量；(4)在取样时刻上，上下两阴影区的间隔垂直距离之半是最小噪声容限，噪声瞬时值超过它就有可能发生错误判决；(5) 阴影区与横轴相交的区间表示零点位置变动范围，它对于从信号平均零点位置提取定时信息的解调器有重要影响。

示波器基础系列之一-关于示波器的带宽（1）

⽰波器基础系列之⼀-关于⽰波器的带宽（1）关于⽰波器的带宽汪进进美国⼒科公司深圳代表处带宽被称为⽰波器的第⼀指标，也是⽰波器最值钱的指标。

⽰波器市场的划分常以带宽作为⾸要依据，⼯程师在选择⽰波器的时候，⾸先要确定的也是带宽。

在销售过程中，关于带宽的故事也特别多。

通常谈到的带宽没有特别说明是指⽰波器模拟前端放⼤器的带宽，也就是常说的-3dB截⽌频率点。

此外，还有数字带宽，触发带宽的概念。

我们常说数字⽰波器有五⼤功能，即捕获（Capture），观察（View），测量(Measurement)，分析（Analyse）和归档（Document）。

这五⼤功能组成的原理框图如图1所⽰。

图1，数字⽰波器的原理框图捕获部分主要是由三颗芯⽚和⼀个电路组成，即放⼤器芯⽚，A/D芯⽚，存储器芯⽚和触发器电路，原理框图如下图2所⽰。

被测信号⾸先经过探头和放⼤器及归⼀化后转换成ADC可以接收的电压范围，采样和保持电路按固定采样率将信号分割成⼀个个独⽴的采样电平，ADC将这些电平转化成数字的采样点，这些数字采样点保存在采集存储器⾥送显⽰和测量分析处理。

图2，⽰波器捕获电路原理框图⽰波器放⼤器的典型电路如图3所⽰。

这个电路在模拟电路教科书中处处可见。

这种放⼤器可以等效为RC低通滤波器如图4所⽰。

由此等效电路推导出输出电压和输⼊电压的关系，得出理想的幅频特性的波特图如图5所⽰。

图3，放⼤器的典型电路图4，放⼤器的等效电路模型图5，放⼤器的理想波特图⾄此，我们知道带宽f2即输出电压降低到输⼊电压70.7%时的频率点。

根据放⼤器的等效模型，我们可进⼀步推导⽰波器的上升时间和带宽的关系式，即我们常提到的0.35的关系：上升时间=0.35/带宽，推导过程如下图6所⽰。

需要说明的是，0.35是基于⾼斯响应的理论值，实际测量系统中这个数值往往介于0.35-0.45之间。

在⽰波器的datasheet上都会标明“上升时间”指标。

⽰波器测量出来的上升时间与真实的上升时间之间存在下⾯的关系式。

PCIE眼图测试中示波器CDR带宽的影响分析

PCIE眼图测试中示波器CDR带宽的影响分析【摘要】在某产品的PCIE信号测试中，发现其收发眼图抖动较大，眼图质量很差，通过分析定位，发现是由于示波器的CDR环路带宽设置错误导致的。

本文理论分析了CDR环路带宽对信号眼图及抖动的影响，并给出高速SerDes信号测试时，设置CDR环路带宽的参考意见。

【关键词】PCIE，CDR，SDA6000A，SerDes，眼图1、问题的提出在用力科公司的SDA6000A示波器对某产品进行硬件信号测试时，发现PCIE信号的眼图质量非常差，特别是抖动过大，出现多次碰撞眼图模板的现象。

如图1所示。

图1 PCIE测试波形2、问题的定位咨询相关专家，抖动较大，有可能是示波器的CDR(Clock and Data Recovery)的带宽设置有误。

检查示波器SDA6000A的设置，发现在串行信号类型选择为在Signal Type为PCIe1.0 2.5GT/s时，设置的PLL Settings选择的PLL Type为“FC Golden”，示波器自动换算出PLL的截止频率为1.5MHz。

在示波器设置中对应PCIE信号有三种PLL，对应的截止频率分别为16MHz （A，3dBpk）、8MHz（B，3dBpk）、5MHz（C，1dBpk），这三种PLL取决不同的PCIE信号接收端。

一般常用的是A类16MHz带宽，在此PLL下，PCIE信号眼图如图2所示。

图2 正确设置PLL后的PCIE测试波形从眼图可以看出，新设置的PLL后的测试波形，眼图质量有明显提高，抖动也小了很多，为什么CDR的带宽对眼图信号质量影响这么大？3、问题的理论分析从串行信号处理原理分析入手，如图3所示，典型的串行数据链路系统图。

图3 典型串行数据链路系统框图在Fibre Channel、Gigabit Ethernet、SDH等串行链路中都采用了上图的架构。

发送端TX发送的信号通过信道（传输铜线或光纤）传输到接收端RX后，收发器芯片RX部分的时钟恢复电路（CDR）从串行数据中恢复出时钟，用恢复的时钟来同步串行数据，进行采样。

示波器带宽限制原理

示波器带宽限制原理
示波器带宽限制原理是指示波器在测量信号频率时会受到带宽限制的影响。

简单来说，带宽是指可以通过的频率范围，超出带宽范围的信号将无法准确显示。

示波器带宽限制的原因主要有两个。

首先，示波器的前端电路和信号处理电路是通过各种滤波器组成的，而滤波器的特性决定了示波器的带宽范围。

其次，示波器的采样速率也影响了带宽限制。

根据奈奎斯特定理，要准确重构一个信号，采样频率至少要是信号频率的2倍。

因此，示波器的带宽也受到采样速率的限制。

带宽限制会对示波器的信号测量产生一些影响。

首先，如果测量的信号频率超过了示波器的带宽范围，那么示波器将无法显示出准确的波形。

其次，即使信号频率在带宽范围内，示波器的带宽限制也会导致波形失真和幅度衰减。

这是因为示波器对高频信号响应较差，无法完全捕捉到高频信号的细节。

为了解决示波器带宽限制的问题，可以采取一些措施。

一是选择更高频率范围的示波器，以确保测量信号的频率在其带宽内。

二是减小信号频率，避免超过示波器的带宽范围。

三是对信号进行预处理，如使用滤波器进行降频处理，以适应示波器的带宽。

四是采用更高的采样速率，以增加示波器的带宽范围。

总而言之，示波器的带宽限制原理是指示波器在测量信号时受到限制的频率范围。

带宽限制会导致信号失真和幅度衰减，因
此在使用示波器进行信号测量时需要注意信号频率和示波器的带宽匹配，或者采取一定的措施进行适配。

示波器的采样率和带宽的意义和区别

示波器的采样率和带宽的意义和区别示波器是一种广泛应用于电子测量和故障排除的仪器。

而示波器的采样率和带宽是评估和选择示波器性能的两个重要指标。

本文将详细介绍示波器的采样率和带宽的意义和区别。

一、采样率的意义示波器的采样率是指示波器在单位时间内对电信号进行采样的次数。

采样率决定了示波器对待测信号进行还原的能力。

采样率的意义主要体现在两个方面：1. 信号还原能力采样率越高，示波器对信号的还原能力越强。

通过提高采样率，可以更准确地还原高频信号的波形。

如果采样率低于信号的最高频率，会导致信号失真，无法正确观察和分析。

2. 防止混叠根据香农奎斯特定理，采样频率必须大于被测信号最高频率的两倍，才能避免混叠现象的发生。

混叠现象会导致信号频率信息失真，严重影响测量结果的准确性。

二、带宽的意义示波器的带宽是指示波器能够测量和展示的信号频率范围。

带宽决定了示波器能够准确显示高频信号的能力。

带宽的意义主要体现在以下方面：1. 频率响应带宽决定了示波器对输入信号的频率响应能力。

示波器的带宽越宽，频率响应范围越广，可以测量和观察更高频率范围内的信号。

2. 带宽限制示波器的带宽限制是由示波器的硬件设计和信号处理算法决定的。

当输入信号超过示波器的带宽限制时，示波器无法正确显示信号的频谱信息，会导致波形失真和测量误差。

三、采样率和带宽的区别采样率和带宽是示波器性能的两个重要指标，它们在以下几个方面有所区别：1. 概念定义采样率是指示波器在单位时间内对信号进行采样的次数；带宽是指示波器能够测量和展示的信号频率范围。

2. 表征方式采样率用“频率”来表示，带宽用“频率范围”来表示。

3. 功能作用采样率主要决定示波器对信号波形的还原能力和防止混叠现象的能力；带宽主要决定示波器对信号频率的测量和展示能力。

4. 相关性采样率和带宽是相互关联的，两者关系可以用香农奎斯特定理进行描述。

示波器的带宽必须大于被测信号最高频率的两倍，才能满足采样定理。

示波器的频率范围和带宽选择

示波器的频率范围和带宽选择示波器是一种广泛应用于电子测量和实验中的仪器。

它通过观察电信号的波形来分析和测量各种电子设备的性能。

在使用示波器时，我们需要了解和选择合适的频率范围和带宽，以确保得到准确可靠的测量结果。

本文将探讨示波器的频率范围和带宽选择的重要性以及选择时需要考虑的因素。

一、示波器频率范围的意义示波器的频率范围是指它能够准确显示和测量的信号频率范围。

示波器通常使用的是模拟信号处理技术，其频率范围是有限的，超过频率范围的信号将无法正确显示和测量。

在选择示波器的频率范围时，我们需要考虑待测信号的频率。

如果待测信号的频率超过了示波器的频率范围，那么示波器将无法正确显示信号的波形和幅值。

因此，选择适合的示波器频率范围非常重要。

二、示波器带宽的意义示波器的带宽是指示波器能够准确显示和测量的最高频率信号。

示波器的带宽取决于示波器的内部电路和信号传输路径的特性。

当我们选择示波器的带宽时，我们需要根据待测信号的带宽来确定。

如果待测信号的带宽超过了示波器的带宽，那么示波器将无法完整地显示信号的波形和细节，从而导致测量结果的不准确。

因此，根据待测信号的带宽选择适当的示波器带宽非常重要。

三、频率范围和带宽选择的因素在选择示波器的频率范围和带宽时，我们需要考虑以下几个因素：1. 待测信号的频率和带宽：首先要了解待测信号的频率和带宽范围。

根据待测信号的特性选择示波器的频率范围和带宽。

2. 频率分辨率和波形准确度：频率范围和带宽对示波器的频率分辨率和波形准确度有直接影响。

如果对测量的频率和波形要求较高，需要选择具有更宽频率范围和更高带宽的示波器。

3. 频率范围和带宽的成本：通常来说，宽频率范围和高带宽的示波器更昂贵。

因此，我们需要根据实际需求和预算来选择合适的频率范围和带宽。

4. 频率范围和带宽的未来扩展：在选择示波器的频率范围和带宽时，我们还需要考虑未来的扩展需求。

如果预计在将来需要测量更高频率和更宽带宽的信号，可以选择具有更大频率范围和带宽余量的示波器。

示波器基础系列之二-示波器的采样率和存储深度(2)

存储、存储深度把经过A/D数字化后的八位二进制波形信息存储到示波器的高速CMOS存储器中，就是示波器的存储，这个过程是“写过程”。

存储器的容量（存储深度）是很重要的。

对于DSO，其最大存储深度是一定的，但是在实际测试中所使用的存储长度却是可变的。

在存储深度一定的情况下，存储速度越快，存储时间就越短，他们之间是一个反比关系。

存储速度等效于采样率，存储时间等效于采样时间，采样时间由示波器的显示窗口所代表的时间决定，所以：存储深度＝采样率×采样时间（距离= 速度×时间）力科示波器的时基（Time Base）标签即直观的显示了这三者之间的关系，如图9所示由于DSO的水平刻度分为10格，每格的所代表的时间长度即为时基（time base）,单位是t/div,所以采样时间＝time base ×10.DSO的水平刻度分为10格，每格的所代表的时间长度即为时基（time base）,单位是t/div,所以采样时间＝time base ×10.由以上关系式我们知道，提高示波器的存储深度可以间接提高示波器的采样率：当要测量较长时间的波形时，由于存储深度是固定的，所以只能降低采样率来达到，但这样势必造成波形质量的下降；如果增大存储深度，则可以以更高的采样率来测量，以获取不失真的波形。

图10的曲线充分揭示了采样率、存储深度、采样时间三者的关系及存储深度对示波器实际采样率的影响。

比如，当时基选择10us/div档位时，整个示波器窗口的采样时间是10us/div * 10格=100us，在1Mpts的存储深度下，当前的实际采样率为：1M÷100us=10Gs/s，如果存储深度只有250K，那当前的实际采样率就只要2.5GS/s了！一句话，存储深度决定了DSO同时分析高频和低频现象的能力，包括低速信号的高频噪声和高速信号的低频调制。

DSO同时分析高频和低频现象的能力，包括低速信号的高频噪声和高速信号的低频调制。

如何理解示波器探头的带宽

如何理解示波器探头的带宽示波器探头的带宽是指探头能够准确地测量的信号频率范围。

在使用示波器进行信号测量时，探头的带宽是一个重要的参数，它决定了示波器能够测量的信号频率范围，也影响了信号测量的准确性和精度。

以下是对示波器探头带宽的理解。

1.带宽的定义和意义带宽是一个频率范围，通常用来描述信号的频率区间。

在示波器中，带宽是指当输入信号的频率处于该范围内时，信号经过示波器探头后能够准确地传递到示波器显示屏上。

探头的带宽决定了示波器所能测量的最高频率，超过带宽的信号将无法准确显示，并引发失真。

2.探头的带宽与信号波形示波器探头的带宽与信号的波形有直接关系。

对于复杂的信号波形，例如方波、脉冲波等，它们包含较多的高频成分，因此需要具备较高的带宽的探头来准确传递和测量。

探头的带宽越宽，对高频信号的传递越准确，信号波形的表现也更真实。

3.探头的带宽和示波器信号的重建示波器探头的带宽限制了示波器对信号波形的重建能力。

在示波器的采样过程中，系统会对输入信号进行采样，然后通过数字信号处理的方式重建信号波形。

探头的带宽低于信号的频率时，采样的信号将不准确地反映信号的真实形态，造成信号失真。

4.探头的带宽和信号的衰减示波器探头具有一定的阻抗，会对信号进行衰减。

衰减与信号的频率密切相关。

探头在频率较高的情况下，由于电缆的损耗以及探头自身的带宽限制，会对信号进行不同程度的衰减。

因此，在高频情况下，要求尽可能使用带宽较高的探头，以减小衰减对测量结果的影响。

5.探头带宽的选择与应用选择适合的探头带宽对于信号测量的准确性和精度至关重要。

对于常用的模拟信号测量，一般选择探头带宽为信号带宽的两倍。

例如，如果要测量一个频率范围为100MHz的信号，那么应该选择带宽为200MHz的探头。

对于高速数字信号测量，需要选择更高带宽的探头，以保证信号的准确重建。

总之，示波器探头的带宽是衡量示波器信号测量能力的关键参数之一、探头带宽的选择需要根据信号的频率、波形及测量的准确性来确定。

如何确定示波器的带宽HowandWhy

如何确定示波器的带宽How and Why？By JoeLi 原创文章转载或引用请联系最近在研究PCIE PHY spec时看到其中定义Gen2 5Gbps的比特率仅需要选择12.5GHz 带宽示波器来测量，而Gen1 2.5 Gbps需要6.2 GHz带宽的示波器；那么在测量一些周期信号（比如时钟Clock），或近似周期信号（串行数据bit流，如PCIE/SA TA等等），测量仪器的究竟带宽需要多大才可以如实的反映被测信号的特性？对这个问题颇有些疑惑，所以查阅了一些资料，并对一些网络上的文章做了一个总结和归纳，希望对大家有所帮助，其中可能有不精确的地方或者错误，欢迎大家email讨论本文内容1数字信号的模型2 -3dB信号带宽和上升时间3被测信号带宽和信号周期或频率的关系4 RC电路能量的分布5 转折频率6 一个脉冲信号的能量分布7 周期脉冲的能量分布8 仪器带宽对测量幅度信号精度的影响9 仪器上升沿时间、RMS带宽10 总结示波器带宽的确定方法数字信号的模型首先我们需要确定的是被测信号的带宽。

带宽和信号频率有一定的关联，但是并不完全相同；只有标准的sin波形才可以认为它的频率和带宽是一样的；而实际上sin波形是很少见的，对于数字信号，它们的频率（如果是类似周期信号，则频率等于波特率的1/2）和它的带宽是有区别的。

建立数字信号传输的模型(单极性响应)如图，由两个部分组成：理想信号源和RC的通滤波器（可以理解为信号的内阻和杂散电容），这是一个典型的一阶电路。

理想信号源的频带可以认为是无限的，平坦的分布在所有的频率上，它的频谱受到RC电路的低通滤波特性的限制。

-3dB信号带宽和上升时间理想的上升沿应该是时间为0, 即一个阶跃信号。

通过RC电路，它的阶跃响应函数如下（V out代表上升沿的对应理想阶跃Vin的响应函数）：上升沿定义为电压从10%到90%的话,V out/Vin=10%= , t1=0.1RCV out/Vin=90%= , t2=2.3RC时间差等于Tr=2.2RC, 而带宽定义为RC网络的-3dB带宽BW=1/（2*3.14*RC），又Tr=2.2RC,⇨BW=0.35/Tr⇨(如果是高斯模型BW=0.338/Tr)理想的信号源（带宽无穷大）经过这样一个RC Channel的模型，带宽就被限制在RC电路的带宽之内了，所以我们把这个RC电路的带宽近似为该数字信号的带宽。

示波器带宽选择方法

示波器带宽选择方法示波器是一种用于测量电信号波形的仪器，其带宽是指示波器在测量一定电压下所能显示的最高频率。

选择正确的示波器带宽是确保测量结果准确的关键之一。

本文将介绍如何根据使用需求选择示波器带宽。

1. 测量信号的最高频率选择示波器带宽的第一步是确定需要测量的信号的最高频率。

示波器的带宽应该大于测量信号的最高频率。

一般来说，带宽应该是测量信号最高频率的五倍以上，这样才能确保测量结果的准确性。

例如，如果需要测量的信号频率范围为100kHz~1 MHz，则选择50 MHz带宽示波器。

需要注意的是，选择示波器带宽的最终目的是获得准确的测量结果。

如果使用带宽过低的示波器进行测量，高频成分会被截断，使得测量结果失真。

因此，选择示波器带宽时不要只考虑测量信号的最高频率，还要考虑带宽对测量结果的影响。

2. 测量信号的上升时间除了测量信号的最高频率外，上升时间也是选择示波器带宽的重要因素之一。

上升时间是指信号从低电平到高电平所需要的时间。

上升时间越短，则信号中包含的高频成分越多，所需示波器带宽也越大。

根据奈奎斯特采样定理，示波器带宽应至少是测量信号上升时间的5倍。

因此，选择示波器带宽时也需要考虑信号的上升时间。

如果需要测量的信号上升时间为500 ps，则选择示波器带宽应不小于2.5 GHz。

需要注意的是，测量的信号不一定是一个纯正弦波信号，而是可能包括多个谐波成分，因此需要综合考虑测量信号的最高频率和上升时间两个因素。

3. 确定实际需求除了测量信号的最高频率和上升时间外，还需要考虑实际需求。

不同的应用场景需要不同的示波器带宽。

如果需要测量高速数字信号，则需要选择高带宽示波器；如果需要测量低频信号，则选择低带宽示波器即可。

同时，示波器使用环境也是选择示波器带宽的重要因素之一。

如果测量信号受到较大的干扰，则需要选择高带宽示波器来抵消干扰对测量结果的影响。

4. 总结选择示波器带宽是确保测量结果准确的关键之一，需要综合考虑测量信号的最高频率、信号的上升时间和实际需求。

信号完整性分析-眼图分析

在误码率（BER）的测试中，码型发生器会生成数十亿个数据比特，并将这些数据比特发送给输入设备，然后在输出端接收这些数据比特。然后，误码分析仪将接收到的数据与发送的原始数据一位一位进行对比，确定哪些码接收错误，随后会给出一段时间内内计算得到的 BER。考虑误码率测试的需要，我们以下面的实际测试眼图为参考，以生成 BER图，参考眼图如下所示：
图示波器实际观测到的眼图如果这八种状态组中缺失某种状态，得到的眼图会不完整，如下所示：
图示波器观测到的不完整的眼图通过眼图可以反映出数字系统传输的总体性能，可是怎么样才能正确的掌握其判断方法呢？这里有必要对眼图中所涉及到的各个参数进行定义，了解了各个参数以后，其判断方法很简单。 1.3 眼图参数定义通过上述对眼图形成理论的分析，我们可以知道眼图中通常显示的是 1.25UI 的时间窗口，眼图的形状各种各样，通过眼图的形状特点可以快速地判断信号的质量。因此，这里有必要好好理解下眼图的相关参数，从而可以根据这些参数来判别眼图的好坏，从而可以衡量系统的性能。眼图相关的参数有很多，如眼高、眼宽、眼幅度、眼交叉比、“1”电平， “0”电平，消光比，Q 因子，平均功率等，各个参数如下图中所示：
图眼图信号交叉点比例关系随着交叉点比例关系的不同，表示不同的信号 1 或 0 传递质量的能耐。如下图所示，左边图形为不同交叉比例关系的眼图，对应到右边相关的 1 及 0 脉冲信号。同时也可以了解到在不同脉
冲信号时间的宽度与图交叉比例的关系。
图不同眼交叉比与脉冲信号的关系对于一般的信号而言，平均分布信号位准 1 及 0 是最常见的。一般要求眼图交叉比为50%，即以相同的信号脉冲 1 与 0 长度为标准，来作相关参数的验证。因此，根据眼交叉比关系的分布，可以有效地测量因不同 1 及 0 信号位准的偏差所造成的相对振幅损失分析。例如，眼交叉比过大，即传递过多 1 位准信号，将会依此交叉比关系来验证信号误码、屏蔽及其极限值。眼交叉比过小，即传递过多 0 位准信号，一般容易造成接收端信号不易从其中抽取频率，导致无法同步，进而产生同步损失。（3）信号上升时间与下降时间一般测量上升及下降时间是以眼图占 20%～80%的部分为主，其中上升时间如下图，分别以左侧交叉点左侧(20%)至右侧(80%)两块水平区间作此传递信号上升斜率时间之换算，计算公式如下：

pcie差分信号串联0欧姆电阻

1. 什么是PCIe差分信号串联0欧姆电阻？PCIe（Peripheral Component Interconnect Express）是一种用于连接扩展卡到计算机主板的高速串行总线技术。

在PCIe规范中，差分信号是一种常见的信号传输方式，它通过正负两条信号线传输数据，具有抗干扰能力强、传输速度快等优点。

而串联0欧姆电阻是一种电子元件，其特点是内阻非常小，接近于零欧姆。

2. 为什么要在PCIe差分信号中串联0欧姆电阻？在PCIe系统中，串联0欧姆电阻的作用主要有以下几点：（1）信号完整性：串联 0 欧姆电阻可以帮助信号在传输过程中保持完整性，降低反射和串扰带来的影响。

这对于高速差分信号来说尤为重要，可以保证数据的可靠传输。

（2）防止信号环回：在某些情况下，当一个PCIe插槽中没有接入扩展卡时，原本应该传输的差分信号会形成环回，这会干扰其他信号的传输。

而串联 0 欧姆电阻可以帮助防止这种环回的产生。

（3）保证信号匹配：在PCIe系统中，差分信号的传输是需要匹配阻抗的。

串联 0 欧姆电阻可以帮助保证信号线的阻抗匹配，从而提高信号传输的稳定性。

3. 怎样选择PCIe差分信号串联0欧姆电阻？在选择PCIe差分信号串联0欧姆电阻时，需要考虑以下几点：（1）阻值匹配：串联的 0 欧姆电阻需要与信号线的阻值匹配，一般来说，PCIe差分信号的阻值在 85 欧姆左右，需选择符合规范的串联电阻。

（2）封装类型：根据实际应用需求选择适合的封装类型，0805、0603 等表面贴装封装，以满足实际焊接工艺的需求。

（3）质量可靠性：选择质量可靠的供应商和品牌，以确保电阻的稳定性和耐用性。

4. 怎样焊接PCIe差分信号串联0欧姆电阻？在焊接PCIe差分信号串联0欧姆电阻时，需要注意以下几点：（1）焊接温度：选择合适的焊接温度，一般来说，表面贴装电阻的焊接温度控制在260°C左右。

（2）焊接技术：采用合理的焊接技术，确保电阻与信号线之间的连接牢固可靠，避免因焊接不良导致的信号传输问题。

示波器中的带宽

示波器中的带宽
示波器是一种广泛应用于电子测量领域的重要仪器。

带宽是示波器参数中的一个重要参数，它反映了示波器的性能和适用范围。

带宽是指示波器可输入信号频率的最高值，也可以理解为表示示波器在不同频率下能够正确显示输入信号的能力。

在使用示波器时，带宽会直接影响到测量的准确性和可靠性。

当测量信号的频率超过带宽时，示波器会出现失真现象，导致测量数据不准确。

因此，在选择示波器时，需要根据需要测量的信号频率来选择相应的带宽。

示波器的带宽通常有多种不同的选择，如100MHz、200MHz、500MHz等。

较高的带宽会使示波器价格更高，但能够更准确地测量高频信号。

同时，较高的带宽也意味着示波器的内部电路和元件需要更高的质量和精度，以保证其能够稳定地工作。

除了带宽外，示波器的采样率和垂直灵敏度等参数也会影响示波器的性能和测量结果。

在使用示波器时，需要合理选择这些参数，以达到最佳的测量效果。

总之，带宽是示波器最基本的参数之一，它直接影响示波器的性能和
适用范围。

在选择示波器时，需要根据需要测量的信号频率来选择相应的带宽，并结合其他参数综合考虑，以获得最佳的测量效果。

PCIE的LeCroy测试方案简介

PCI－ELeCroy测试方案简介目录Table of Contents1 测试方案简介 (2)2 测试设备及附件使用介绍 (2)示波器选用及设置 (2)测试夹具使用 (3)测试设备连接 (4)测试码型 (4)仪器校准 (5)通道相位飘移校准 (5)差分探头校准 (6)3 PCI-E测试原理及相关技术 (6)PCI-E测试原理 (6)SSC技术 (6)预加重技术 (7)4 测试方法及步骤 (7)简单测量模式 (8)一致性测试模式 (12)C HECKLIST测试模式 (13)测试方案综述 (15)5 参考文献： ..................................................... 错误!未定义书签。

PCI－ELeCroy测试方案简介1 测试方案简介目前对于PCI-E，为判别其是否符合PCI-SIG制定标准要求，Agilent、LeCroy、Tektronix等示波器厂商，均开发出相关测试仪器与软件进展PCI-E一致性鉴定，由于PCI-E认证对于PCI-E产品来说并非强制性测试，为到达产品之间使用兼容性，PCI-E总线一致性测试结果就作为业内人士参考重要依据。

本文主要介绍LeCroyPCI －E测试解决方案，即介绍如何利用LeCroy示波器来执行针对PCI-Express总线测试。

LeCroy公司为解决PCI-E一致性测试而开发出测试软件SDA-PCIE-G2，该软件基于PCI-SIG组织发布最新标准〔PCI-E 2.0〕，主要应用在串行信号分析仪SDA6000A，SDA6020，SDA11000上，可以进展PCI-E 2.0测试，并兼容前两个版本测试，其设计主要目在于：1.入X-Relay软件包中，以便对关键参数进展量测。

2 测试设备及附件使用介绍2.1 示波器选用及设置由于PCI-E速率为2.5bps，PCI-SIG建议量测示波器带宽至少6GHz,采样速率20GSps以上，PCI-E 2.0速率到达5Gbps，示波器带宽要求10G以上。

示波器的采样率和存储深度

示波器的采样率和存储深度李军美国力科公司深圳代表处带宽、采样率和存储深度是数字示波器的三大关键指标。

相对于工程师们对示波器带宽的熟悉和重视，采样率和存储深度往往在示波器的选型、评估和测试中为大家所忽视。

这篇文章的目的是通过简单介绍采样率和存储深度的相关理论结合常见的应用帮助工程师更好的理解采样率和存储深度这两个指标的重要特征及对实际测试的影响，同时有助于我们掌握选择示波器的权衡方法，树立正确的使用示波器的观念。

在开始了解采样和存储的相关概念前，我们先回顾一下数字存储示波器的工作原理。

图1 数字存储示波器的原理组成框图输入的电压信号经耦合电路后送至前端放大器，前端放大器将信号放大，以提高示波器的灵敏度和动态范围。

放大器输出的信号由取样/保持电路进行取样，并由A/D 转换器数字化，经过A/D 转换后，信号变成了数字形式存入存储器中，微处理器对存储器中的数字化信号波形进行相应的处理，并显示在显示屏上。

这就是数字存储示波器的工作过程。

采样、采样速率我们知道，计算机只能处理离散的数字信号。

在模拟电压信号进入示波器后面临的首要问题就是连续信号的数字化（模/数转化）问题。

一般把从连续信号到离散信号的过程叫采样（sampling ）。

连续信号必须经过采样和量化才能被计算机处理，因此，采样是数字示波器作波形运算和分析的基础。

通过测量等时间间隔波形的电压幅值，并把该电压转化为用八位二进制代码表示的数字信息，这就是数字存储示波器的采样。

采样电压之间的时间间隔越小，那么重建出来的波形就越接近原始信号。

采样率（sampling rate ）就是采样时间间隔。

比如，如果示波器的采样率是每秒10G 次（10GSa/s ），则意味着每100ps 进行一次采样。

图2 示波器的采样根据Nyquist 采样定理，当对一个最高频率为f 的带限信号进行采样时，采样频率SF 必须大于f 的两倍以上才能确保从采样值完全重构原来的信号。

这里，f max 称为Nyquist 频率，2 f 为Nyquist 采样率。

PCIE的LeCroy测试方案简介

PCI－E的LeCroy测试方案简介目录Table of Contents1测试方案简介 (3)2测试设备及附件使用介绍 (3)2.1示波器选用及设置 (3)2.2测试夹具使用 (4)2.3测试设备的连接 (5)2.4测试码型 (6)2.5仪器校准 (7)2.5.1通道相位飘移校准 (7)2.5.2差分探头校准 (8)3PCI-E的测试原理及相关技术 (8)3.1PCI-E的测试原理 (8)3.2SSC技术 (9)3.3预加重技术 (10)4测试方法及步骤 (11)4.1简单测量模式 (11)4.2一致性测试模式 (13)4.3C HECKLIST测试模式 (14)4.4测试方案综述 (17)5参考文献：..................................................................................................... 错误！未定义书签。

PCI－E的LeCroy测试方案简介1 测试方案简介目前对于PCI-E，为判别其是否合乎PCI-SIG制定的规范要求，Agilent、LeCroy、Tektronix 等示波器厂商，均开发出相关的测试仪器和软件进行PCI-E的一致性鉴定，由于PCI-E认证对于PCI-E的产品来说并非强制性测试，为达到产品之间使用的兼容性，PCI-E总线的一致性测试结果就作为业内人士参考的重要依据。

本文主要介绍LeCroy的PCI－E测试解决方案，即介绍如何利用LeCroy示波器来执行针对PCI-Express总线的测试。

LeCroy公司为解决PCI-E的一致性测试而开发出测试软件SDA-PCIE-G2，该软件基于PCI-SIG组织发布的最新标准（PCI-E 2.0），主要应用在串行信号分析仪SDA6000A，SDA6020，SDA11000上，可以进行PCI-E 2.0测试，并兼容前两个版本的测试，其设计的主要目的在于：1.根据PCI-SIG指定的标准，对PCI-E设备进行一致性测试；2.该软件利用Intel 认证的DLL并将其整和入X-Relay的软件包中，以便对关键参数进行量测。