如何用示波器看眼图（示波器观察眼图）？如果你对这个不了解，来看看！
浅谈“眼图”，高速电路设计基础知识！HDMI、USB、SATA都在用！，下面是燚智能给大家的分享，一起来看看。
如何用示波器看眼图
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眼图，有什么用？就一句话：眼图代表信号波形好不好。
所谓好不好，就是波形的形状是否整齐。本来该是方波的，变成锯齿波了，数据传输自然会有错误。
高速信号线，都需要通过眼图判断信号质量好不好。现在的智能硬件产品和物联网产品，主频越来越高、数据传输越来越快，高速信号的硬件设计，很考验工程师水平！
如MIPI、HDMI、USB、SATA等，手机上用的、电脑上用的，只要是高速信号，都需要。
以电脑的SATA线为例，2对线路，能传6Gbps的数据。信号电压低、速度快、易被干扰、线路带来的影响大。
能否满足信号质量要求，直接决定了传输距离和传输速度能否达标。
眼图=波形的叠加。
用示波器量出来的波形，是高高低低的方波。把这些波形拆开，逐个叠加在一起，叠加上万个波形，就能够对比出来波形是否一致。
如果几万个波形样子都差不多，眼图看起来形状就很规则，说明信号很稳定。
如果波形有些好有些不好，眼图看起来就很杂乱，说明信号不够稳定。
如图，发射机的噪声、线路阻抗和串扰、接收匹配等，都会影响到信号质量。
动辄几个GHz的高速信号，早已进入了射频的频段，需要当作射频线来设计。不能像I2C Spi这样的低速信号只考虑电性能。
眼高
表示眼图中高电平的最低幅度与低电平的最高幅度之间的距离差。
眼高与眼幅度之间的差值越小，表示信号质量越好，说明过冲，振铃，抖动对信号影响比较小，信号质量高。
眼宽
表示眼图中上升沿与过零点的交叉点到下降沿与过零点的交叉点之间的距离。
眼宽，主要由信号频率决定，理论上眼宽为1/2f，f为信号频率。但由于上升沿时间及过冲，振铃，抖动等的影响，导致实际测量眼宽小于1/2f。
眼幅度
眼幅度表示“0”电平幅度的均值与“1”电平幅度的均值之间的距离。
简单几招，解决实际问题。无需公式！其实实际硬件开发中，不需要记录这么多参数和公式，只需要记得以下几点即可：
查找干扰源，保护信号线
大部分时候眼图跳来跳去的，是因为有外部干扰。对于高速信号线，要严格做好包地处理，和其他信号线隔离开。发现问题应当首先去查找线路是否被保护好、周围有没有干扰源等。
测量线路阻抗，修改PCB线路
高速信号线需要做差分阻抗控制（和射频的阻抗控制一样），但是没有人在电路板上预留阻抗调节的元器件，只能通过PCB电路板厂来控制。
线路该走多宽、间距多少、精度如何，如果PCB板厂做的不好，眼图也不够圆滑。
提升信号线驱动能力
如果没有修改电路板的机会，那就只能修改信号线的驱动能力，把IO口输出电流增大一些，波形的上升沿下降沿就会更陡，抗干扰能力也会更强。
但是副作用是，信号线自身发出的干扰就会更大，可能导致产品EMC测试不过。
为什么UART、I2C这样的低速信号线，不需要看眼图？
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示波器观察眼图
示波器作为电子工程师最常用的仪器，从最开始的模拟示波器，到数字存储示波器和数字荧光示波器，以及越来越偏向专业化的定制类示波器，功能越来越丰富的同时，性能也发生着日新月异的变化，消费者在选择的时候有时候就可能看得眼花缭乱，那么如何选择适合自己的一款示波器呢?我们知道示波器三大核心指标是带宽、采样率、存储深度，然而在选择数字示波器时还有一个很重要的指标往往会被忽略，那就是我们今天要讲的波形刷新率，也称为波形捕获率!
波形捕获率是相对于数字示波器来说的。数字示波器采样、处理数据到送显屏幕都是需要时间的，处理数据和送显屏幕这段时间称为死区时间。死区时间内示波器不采样，是探测不到信号发生的变化的，所以实际上不是所有波形我们都能在屏幕上看到，我们看到的波形其实是被死区时间分隔成一段一段的，因此就有了波形捕获率一说。采样时间+死区时间=波形捕获周期。而波形捕获率是指一秒内波形捕获的次数，也就是波形捕获周期的倒数，如下图1是示波器的一个捕获周期。
△ 图1.数字示波器的一个捕获周期
连续多个捕获周期内，死区时间越长，相对的有效捕获时间就越短，一旦示波器的波形捕获率过低，这样就有可能导致异常信号出现在死区时间内而被漏掉。由此可见示波器的波形捕获率对于能否捕捉低概率的异常信号是很关键的，信号里面随机的异常信号及偶发信号往往是无法被预测的，波形捕获率越高，越有利于捕获低概率的信号!
那么，我们如何验证那些示波器厂家所标称的几十万甚至上百万的波形捕获率的真假呢?
测量示波器的波形捕获率并不难，大多数示波器都会提供一个触发输出信号，通常用于使其他仪器与示波器的触发同步，我们可以通过频率计以及其他示波器来测量这个触发信号的平均频率，进而测量出待测示波器的波形捕获率。
在开始前，我们需要简单准备一下器材，来进行辅助验证：
① 函数信号发生器SDG2122X，用于输出一个固定频率的信号。
② 示波器SDS3000，用于测试被测示波器输出的触发信号的频率。
③ BNC双头线缆若干条。
我们测试的是鼎阳科技的SDS1202X示波器，操作步骤如下：
① 设置信号源输出一个10MHZ(频率大小无要求)的正弦波，用BNC线缆将该信号输入到示波器SD1202X的通道CH1。如下图2
△ 图2.信号源输出10MHZ正弦波至示波器CH1
② 通过示波器面板的Utility按键，选择菜单下输出设置，将示波器的输出设置为触发输出，以保证示波器每捕获一次波形，则对应后面板pass/fail Trigger out接口输出一个周期的脉冲信号。
③ 通过面板Acquire按键，设置显示方式为点显示。
通过旋转Horizontal旋钮设置示波器时基，在正常模式下不同时基下示波器拥有不同的波形捕获率。
如下图3/4/5/6测得正常模式下，时基分别为100ns/p、50ns/p时，示波器的实际波形捕获率。
△ 图3.时基为100ns/p
△ 图4.测得输出频率为36.3KHZ
△ 图5.时基为50ns/p
△ 图6.测得输出频率为70KHZ
然而，鼎阳科技的SDS1202X示波器，在顺序模式下拥有更高的波形捕获率，需要①设置时基处于50ns/p②通过Acquire按键，选择菜单下分段采集选项，打开分段采集功能，此时示波器进入顺序模式。
打开SDS3000示波器频率测量功能，测得此时的脉冲信号频率即为SDS1202X的波形波形捕获率，如下图7实测脉冲频率500KHZ，测量结果相比SDS1202X标称的40万帧/s的波形捕获率还有余量!
△ 图7.测得SDS1202X输出脉冲信号频率
以上示波器波形捕获率的测试方法，有兴趣的朋友如果手上有同系列或者其他可测试的示波器，也可用以上方法测试下，来验证下自己的示波器是否合乎规格!
有许多工程师还在继续使用模拟示波器，因为模拟示波器死区时间几乎可以忽略，却也存在其他的不足，比如无法做数据统计分析，无法记录等，这也是模拟示波器用户越来越少的原因，数字示波器虽然可以克服以上缺点，但也有一定的不足，尤其是在异常信号分析时，由于死区时间的存在，很可能导致观察不到完整波形，如果找出调试和偶发问题对各位来说非常重要，那么选择测量所用的示波器时，就需要考虑波形捕获率这个因素，使用拥有超高的波形捕获率的示波器，定会让异常波形无所遁形，从而协助工程师快速确定电路随机故障问题!