Was ist die Verwendung von Augendiagrammen im PCB-Design?
Das Augendiagramm ist auf den Nachleucht-Effekt des Oszilloskops zurückzuführen. Jede durch Abtasten erhaltene Symbolwellenform wird zusammen überlagert, um ein Augendiagramm zu bilden.
1. Definition des Augendiagramms
Augendiagramm bezieht sich auf ein Muster, das auf einem Oszilloskop beobachtet wird, wenn experimentelle Methoden verwendet werden, um die Leistung eines Übertragungssystems abzuschätzen und zu verbessern (indem die Leistung angepasst wird) filtern, und stellen Sie dann die Abtastperiode des Oszilloskops so ein, dass die horizontale Abtastperiode des Oszilloskops mit der Periode der Empfangssymbole synchronisiert ist. Zu diesem Zeitpunkt sieht die Grafik auf dem Bildschirm des Oszilloskops wie ein menschliches Auge aus, ein sogenanntes "Augendiagramm". Aus dem "Augendiagramm" können Sie den Einfluss von Übersprechen und Rauschen zwischen Symbolen beobachten, um die Qualität von zu schätzen das System. Darüber hinaus können Sie mithilfe dieses Diagramms die Eigenschaften des Empfangsfilters anpassen, um die Interferenz zwischen Symbolen zu verringern und die Übertragungsleistung des Systems zu verbessern.
2.Formation des Augendiagramms
Bei digitalen Signalen kann die Abfolge von High-Level- und Low-Level-Änderungen unterschiedlich sein. Am Beispiel von 3 Bits können insgesamt 8 Kombinationen von 000-111 vorliegen. Im Zeitbereich werden genügend der obigen Sequenzen gemäß einem bestimmten Referenzpunkt ausgerichtet, und dann werden die Wellenformen überlagert, um ein Augendiagramm zu bilden.
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3.Informationen in Augendiagrammen
In einem echten Augendiagramm können wir die durchschnittliche Anstiegszeit (Anstiegszeit), Abfallzeit (Abfallzeit), Überschwingen, Unterschreiten, den Schwellenwert (Schwellenwert / Überschreitungsprozentsatz) der digitalen Wellenform und andere grundlegende Pegelumwandlungsparameter sehen.
Anstiegszeit: Die Anstiegszeit des Impulssignals bezieht sich auf das Intervall zwischen den Zeitpunkten, zu denen der Momentanwert des Impulses zum ersten Mal die festgelegte Untergrenze und die festgelegte Obergrenze erreicht. Sofern nicht anders angegeben, werden die unteren und oberen Grenzen auf 10% bzw. 90% der Spitzenamplitude des Impulses eingestellt.
Abfallzeit: Die Abfallzeit des Impulssignals bezieht sich auf das Zeitintervall von 90% bis 10% des Spitzenwertes des Impulses.
Überschwingen: Als Überschwingen wird auch bezeichnet, wenn der erste Spitzen- oder Talwert die eingestellte Spannung überschreitet, die sich hauptsächlich als scharfer Impuls bemerkbar macht und zum Ausfall von Schaltungskomponenten führen kann.
Unterschreiten: bezieht sich auf das nächste Tal oder den nächsten Gipfel. Übermäßiges Überschwingen kann dazu führen, dass die Schutzdiode funktioniert und vorzeitig ausfällt. Übermäßiges Unterschreiten kann zu falschen Takt- oder Datenfehlern führen.
Schwellenwert (Schwellenwert / Kreuzungsprozent): Es bezieht sich auf den niedrigsten Empfangspegel, den der Empfänger erreichen kann, wenn die Übertragungseigenschaften des Systems schlechter als eine bestimmte Bitfehlerrate sind.
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4.So unterscheiden Sie die Signalqualität anhand des Augendiagramms
Es ist unmöglich, dass das Signal die Spannungswerte des hohen und des niedrigen Pegels jedes Mal exakt gleich hält, und es kann nicht garantiert werden, dass die ansteigenden und abfallenden Flanken jedes hohen und niedrigen Pegels gleichzeitig sind Bei Überlagerung mehrerer Signale wird die Signalleitung des Augendiagramms dick und es tritt ein Unschärfe-Phänomen auf. Das Augendiagramm spiegelt daher auch das Rauschen und den Jitter des Signals wider: Auf der Spannungsachse der vertikalen Achse wird es als Spannungsrauschen (Spannungsrauschen) widergespiegelt. Auf der Zeitachse der horizontalen Achse wird dies als Zeitbereichsjitter (Jitter) wiedergegeben.
Wenn Rauschen vorhanden ist, wird das Signal mit Rauschen überlagert und die Stiche des beobachteten Augendiagramms verschwimmen. Bei gleichzeitigem Übersprechen zwischen Symbolen werden die "Augen" weiter geöffnet. Im Allgemeinen ist die Signalqualität umso besser, je größer das Auge des Augendiagramms ist, je höher die Augenhöhe des Augendiagramms ist.
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Führen Sie eine Signalsimulation durch, um das Augendiagramm zu erhalten, und beurteilen Sie dann die Signalqualität gemäß dem Augendiagramm. Wenn das Augendiagramm nicht gut ist, können Sie die Hardware anpassensind Design oder PCB-Design, um die Augenhöhe des Augendiagramms zu erhöhen und die Signalqualität des Produkts sicherzustellen.