一、眼圖名字的由來和測試意義

眼圖（Eye Diagram），實際上就是高速數字信號不同位置的數據比特按照時鐘的間隔疊加在一起自然形成的一個統計分布圖。隨著疊加的波形數量的增加，數字信號逐漸形成了一個個類似眼睛一樣的形狀，我們就把這種圖形叫做眼圖。

眼圖（Eye Diagram）可以顯示出數字信號的傳輸質量，經常用于需要對電子設備、芯片中串行數字信號或者高速數字信號進行測試及驗證的場合，歸根結底是對數字信號質量的一種快速而又非常直觀的觀測手段。消費電子中，芯片內部、芯片與芯片之間經常用到高速的信號傳輸，如果對應的信號質量不佳，將導致設備的不穩定、功能執行錯誤，甚至故障。

眼圖反映的是數字信號受物理器件、信道的影響，工程師可以通過眼圖，迅速得到待測產品中信號的實測參數，并且可以預判在現場可能發生的問題。

二、眼圖的形成

? ????對于數字信號，其高電平與低電平的變化可以有多種序列組合。以3個bit為例，可以有000-111共8中組合，在時域上將足夠多的上述序列按某一個基準點對齊，然后將其波形疊加起來，就形成了眼圖。對于測試儀器而言，**從待測信號中恢復出信號的時鐘信號，然后按照時鐘基準來疊加出眼圖，*終予以顯示。

三、眼圖中包含的信息

??????對于一幅真實的眼圖，**我們可以看出數字波形的平均上升時間(Rise Time)、下降時間(Fall Time)、上沖(Overshoot)、下沖(Undershoot)、門限電平(Threshold/Crossing Percent)等基本的電平變換的參數。

信號不可能每次高低電平的電壓值都保持完全一致，也不能保證每次高低電平的上升沿、下降沿都在同一時刻。由于多次信號的疊加，眼圖的信號線變粗，出現模糊(Blur)的現象。所以眼圖也反映了信號的噪聲和抖動：在縱軸電**上，體現為電壓的噪聲(VoltageNoise)；在橫軸時間軸上，體現為時域的抖動(Jitter)。

由于噪聲和抖動，眼圖上的空白區域變小。在除去抖動和噪聲的基礎上，眼圖上空白的區域在橫軸上的距離稱為眼寬(Eye Width)，在眼圖上疊加的數據足夠多時，眼寬很好的反映了傳輸線上信號的穩定時間；同理，眼圖上空白的區域在縱軸上的距離稱為眼高(Eye Height)，在眼圖上疊加的數據足夠多時，眼高很好的反映了傳輸線上信號的噪聲容限，同時，眼圖中眼高*大的地方，即為*佳判決時刻。

數字信號在采樣前后，需要有一定的建立時間(Setup Time)和保持時間(Hold Time)，數字信號在這一段時間內應保持穩定，才能保證正確采樣。而對于輸入電平的判決，需要高電平的電壓值高于輸入高電平VIH，低電平的電壓值地與輸入低電平VIL。所以，我們可以得知*早的采樣時刻和*晚的采樣時刻。

四、眼圖測試常用的標準協議

USB Type-C to USB Type-C (Type-C 1.3, USB3.2 and earlier specifications). Full-Featured and USB 2.0 Type-C cables aresupported

USB Type-C to USB Standard-A (USB 3.2 andearlier version specifications)

USB Type-C to USB Micro-B (USB 3.2 andearlier version specifications)

USB Type C to USB Standard-B (USB 3.2 andearlier version specifications)

USB Standard-A to USB Micro-B (USB 3.2 andearlier version specifications)

USB Standard-A to USB Standard-B (USB 3.2 andearlier version specifications)??????????????

HDMI Type A to HDMI Type A (HDMI 2.1 andearlier version specifications)

DisplayPort to DisplayPort (DisplayPort 1.4and early version specifications)

五、眼圖的測試項目：

消光比

眼交叉比

信號上升時間與下降時間

Q因子（Q Factor）

平均功率

抖動

六、眼圖測試適用產品

USB C–C

USB A–C

USB C- μB

USB A- μB

HDMI–HDMI （HDMI2.1）

DP–DP（DP1.4）

包含上述接口的：音視頻、信息技術設備、工業設備、醫療器械、汽車電子、航天航等中告訴信號產品。

七、眼圖的判斷標準

在實際測試時，為了提高測試效率，經常使用的方法是Mask Testing。即根據信號傳輸的需求，在眼圖上規定一個區域（一般為菱形區域），要求左右的信號全部出現在這個區域之外(睜眼)，一旦菱形區域內有出現信號(既閉眼)，則宣布測試未通過。

在對于一個眼圖進行好和壞的評估時，通常都有一些常見的衡量指標，比如眼高，眼寬，抖動，占空比等，如上圖。通過對眼睛不同部位的表征，可以快速地判斷和定性信號的問題。比如眼圖跳變沿交叉點的上下區域可以代表占空比，如果上下區域比例不對稱，則代表占空比的結果可能存在問題。

不同的眼圖可以反映不同的信號質量，對于有經驗的工程師可以從眼圖上發現信號是否存在阻抗不匹配導致的反射，以及某種抖動成分偏大，甚至知道如何來優化眼圖質量。總體來說：

眼圖的張開度與抖動和BER相關聯；

眼圖張開越大，表明對噪聲和抖動的容許誤差越大；

眼圖張開越大，表明接收器判斷靈敏度越好；

眼頂、眼底和轉換區域寬表明接收器判斷靈敏度降低

八、我們的優勢

?? 1、從業多年，熟悉標準條款

?? 2、經驗豐富，測試周期快速

?? 3、技術過硬，測試整改均可