一、眼圖模板的電氣特性意義

　　眼圖模板測試是評估高速信號質(zhì)量的重要方法。力科示波器串行數(shù)據(jù)分析功能已經(jīng)內(nèi)置了業(yè)界主流高速信號的模板，多達(dá)50 種以上。但是以下幾種情況可能無法直接套用示波器已經(jīng)內(nèi)置的標(biāo)準(zhǔn)模板：被測信號是新出標(biāo)準(zhǔn)定義的，或者芯片的電氣特性沒有嚴(yán)格符合標(biāo)準(zhǔn)，或者實際測試點和標(biāo)準(zhǔn)要求的測試點不一致。這時需要示波器用戶自定義模板。一個典型模板的形狀如下圖深色圖形：

　　模板水平方向一般占一個UI 的寬度。上有"天花板",下有"地板",中間一般為六邊形或菱形。通常用X1~X4,Y1~Y4 幾個坐標(biāo)刻度定義"天花板"、"地板"以及中間圖形的位置和形狀。對信號的眼圖套用模板，可以快速評估信號的電氣特性是否滿足要求。

　　1） 垂直方向Y1~Y4 四個刻度用于限定信號幅度上的特性，對于差分信號，限定的是差分電壓的擺幅范圍。

　　Y1:信號允許的電壓（或光功率，以下同理）。

　　Y4:信號允許的電壓。

　　--對于差分信號，Y1 和Y4 為允許的差分?jǐn)[幅，Y1 為負(fù)值，Y4 為正值。

　　Y2:信號低電平允許的電壓，如果信號幅度超過此電壓，信號可能不會被器件當(dāng)作低電平。電氣特性規(guī)格很多以Vol（max）、Vil（max）表示此參數(shù)。

　　Y3:信號高電平允許的電壓，如果信號幅度小于此電壓，信號可能不會被器件當(dāng)作高電平。電氣特性規(guī)格很多以Voh（min）、Vih（min）表示此參數(shù) --對于差分信號，Y2 和Y3 為允許的差分?jǐn)[幅，Y2 為負(fù)值，Y3 為正值。

　　也就說，信號的高電平必須在Y3 和Y4 之間，低電平必須在Y1 和Y2 之間

　　2）水平方向X1~X4 四個刻度用于限定信號時域上的特性。

　　實際信號的眼圖，兩側(cè)跳變沿的余輝可能較粗，這是抖動的直觀反映。抖動越大、跳變沿余輝就越粗、眼寬也越小。如下圖，眼圖兩側(cè)跳變沿交叉處余輝的寬度反映了信號的總體抖動Tj （準(zhǔn)確的總體抖動值需要一定算法來測量和統(tǒng)計，直接在眼圖上測量余輝寬度不準(zhǔn)確，它只是直觀的反映）。X1 和X4 兩個刻度用來限定兩側(cè)抖動的范圍。抖動范圍往內(nèi)不超過X1,X4,說明抖動大小滿足相關(guān)電氣特性要求。

　　X2,X3 兩個刻度用來限定信號上升/下降時間，用以驗證信號的上升/下降時間是否滿足要求。

　　二、根據(jù)芯片電氣特性規(guī)格定義模板

　　以一款以太網(wǎng)收發(fā)芯片TLK2201 為例，我們來看如何根據(jù)其電氣特性規(guī)格來定義1.25Gpbs SGMII 信號的眼圖模板。

　　芯片datasheet 對于收發(fā)器的電氣規(guī)格定義如下：

　　Vod 為發(fā)送端差分信號的擺幅。允許的、擺幅分別為600mV,1100mV,如下圖：

　　由此可以得到發(fā)送端信號眼圖模板的垂直刻度：

　　Y1=-（1100mv/2）=-550mV , Y4=-Y1=550mV

　　Y2=-（600mV/2）=-300mV , Y3=-Y2=300mV

　　發(fā)送端允許的總體抖動t（TJ）為0.24UI.把該抖動裕量分配到眼圖兩側(cè)各占0.12UI,也就是X1,X4 離兩側(cè)分別為Tj/2.

　　因此可以得到X1=0.12UI,X4=（1-0.12）UI=0.88UI

　　考慮一個極限情況：一個上升沿，其抖動為允許的值，即50%電平處的水平位置剛好在X1;其上升時間也是允許的值；其擺幅是允許的值。這個壞情況的信號緊挨著模板的邊沿，如下圖白色線段所示：

　　芯片datasheet 規(guī)定了發(fā)送端信號的上升/下降時間（20%~80%）為250ps,那么50%~100%的時間為208.33ps,即0.26UI,這就是X2-X1 的寬度，因此可以得到X2=0.26UI+X1=0.38UI.由對稱性，X3=0.62UI

　　到此，通過芯片的電氣規(guī)格特性，我們推導(dǎo)出了眼圖模板的X1~X4,Y1~Y4 等參數(shù)。

　　三、在力科示波器中自定義模板

　　首先關(guān)閉示波器應(yīng)用軟件，然后在示波器中運行Mask Database Editor,接著按下面圖示的Step 2-Step6進(jìn)行操作即可。

　　保存后，重新打開示波器軟件，在串行數(shù)據(jù)分析里出現(xiàn)自定義的信號類型。