示波器眼图测试

眼图测试是高速串行信号物理层测试的一个重要项目。眼图是由多个比特的波形叠加后的图形，从眼图中可以看到：数字信号1电平、0电平，信号是否存在过冲、振铃？抖动是否很大？眼图的信噪比？上升下降时间是否对称（占空比）？眼图反映了大数据量时的信号质量，可以最直观的描述高速数字信号的质量与性能。如图1所示为某1.25G信号的眼图。可以看到该信号的抖动较大。另外，在很多高速数字信号的标准中，定义了不同测量点的眼图模板。图1的深蓝色部分是眼图模板，测量到的眼图不能触碰到该模板。 数字电路系统中，发送端发送出多个比特的数据，由于多种因素的影响，接收端可能会接收到一些错误的比特（即误码）。错误的比特数与总的比特数之比称为误码率，即BitErrorRaTIo，简称BER。误码率是描述数字电路系统性能的最重要的参数。在GHz比特率的通信电路系统中（比如FibreChannel、PCIe、SONET、SATA），通常要求BER小于或等于 。

指的是发送/接收了10 个比特，只允许1个比特出错。误码率较大时，通信系统的效率低、性能不稳定。影响误码率的因素包括抖动、噪声以及信号的速率。 基于误码率的眼图轮廓测试（BEREyeContour）－力科称为ISOBER 在上文中提到眼图是多个比特位的信号叠加得到的测量结果，所以测试中需要注意眼图是由多少个比特组成的？

使用常规的实时示波器来测量高速串行信号的眼图，在几秒钟内可以生成1万个比特叠加的眼图。力科示波器使用了创新的XSTream专利技术，可以快速的生成眼图，以SDA816Zi测量3.125Gbps的XAUI信号为例，大概几秒就可以得到上百万个比特的眼图。即使如此速度，也很难直接测量到10个比特的数据叠加得到的眼图，与误码率联系在一起，即BER=10时的眼图轮廓。假设每5秒测量到1M个比特的眼图，测量10的眼图需要5*10秒=1388.8小时，可见对于示波器来说，测量BER=10的眼图是很有挑战性的。如图3所示为叠加了282万个比特的眼图。 基于误码率的眼图轮廓测试又称为BEREyeContour测试，在抖动测量的权威文档MJSQ（MethodologiesforJitterandSignalQuALItySpecification的缩写）中提出用BERTscan方法来测量BEREyeContour（见MJSQRev14.1的10.4.3节）。误码率测试仪BERT通过不断调节延时时间得到在水平方向的特定决策点的误码率，同时可以测量到不同误码率的总体抖动，同理，在垂直方向调节门栏电压，可以得到特定电压的误码率。同时扫描水平方向的延时和垂直方向的门栏电压并测量误码率，即可得到眼图内任一个判决点的误码率，将相同误码率的点连线，即可得到某个误码率的眼图轮廓