GB/T5095.2506—2020/IEC基本試驗(yàn)規(guī)程及測量方法第25-6部分：試驗(yàn)25f:眼圖和抖動(dòng)(IEC60512-25-6:2004,Connectorsforelectronicmeasurements—Part25-6:Test25f:Eyepatternandjitter,IDT)國家市場監(jiān)督管理總局國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)GB/T5095.2506—2020/IEC60512-25-6:2004前言 Ⅰ1總則 11.1范圍和目的 11.2術(shù)語和定義 12試驗(yàn)設(shè)施 12.1設(shè)備 12.2裝置 13試驗(yàn)樣品 23.1說明 24試驗(yàn)程序 24.1總則 24.2眼圖 24.3抖動(dòng) 35相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)規(guī)定的細(xì)則 36試驗(yàn)記錄文件 4附錄A(規(guī)范性附錄)樣品終端示意圖 5附錄B(資料性附錄)眼圖詮釋—實(shí)用指南 7ⅠGB/T5095.2506—2020/IEC60512-25-6:2004GB/T5095《電子設(shè)備用機(jī)電元件基本試驗(yàn)規(guī)程及測量方法》按試驗(yàn)方法分為若干部分。GB/T5095的第25部分為信號(hào)完整性試驗(yàn),已經(jīng)發(fā)布或計(jì)劃發(fā)布的部分如下:—第25-1部分:試驗(yàn)25a:串?dāng)_比;—第25-2部分:試驗(yàn)25b:衰減(插入損耗);—第25-3部分:試驗(yàn)25c:上升時(shí)間衰減;—第25-4部分:試驗(yàn)25d:傳輸時(shí)延;—第25-5部分:試驗(yàn)25e:回波損耗;—第25-6部分:試驗(yàn)25f:眼圖和抖動(dòng);—第25-7部分:試驗(yàn)25g:阻抗、反射系數(shù)和電壓駐波比(VSWR);—第25-9部分:信號(hào)完整性試驗(yàn)試驗(yàn)25i:外來串?dāng)_。本部分為GB/T5095的第25-6部分。本部分按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本部分使用翻譯法等同采用IEC60512-25-6:2004《電子設(shè)備用連接器試驗(yàn)和測量第25-6部分:試驗(yàn)25f:眼圖和抖動(dòng)》。本部分做了下列編輯性修改:—標(biāo)準(zhǔn)名稱由《電子設(shè)備用連接器試驗(yàn)和測量第25-6部分:試驗(yàn)25f:眼圖和抖動(dòng)》修改為《電子設(shè)備用機(jī)電元件基本試驗(yàn)規(guī)程及測量方法第25-6部分:試驗(yàn)25f:眼圖和抖動(dòng)》。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別這些專利的責(zé)任。本部分由中華人民共和國工業(yè)和信息化部提出。本部分由全國電子設(shè)備用機(jī)電元件標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC166)歸口。本部分起草單位:四川華豐企業(yè)集團(tuán)有限公司、中國電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院。1GB/T5095.2506—2020/IEC60512-25-6:2004電子設(shè)備用機(jī)電元件基本試驗(yàn)規(guī)程及測量方法第25-6部分:試驗(yàn)25f:眼圖和抖動(dòng)1總則1.1范圍和目的GB/T5095的本部分適用于電連接器、電纜組件或IECTC48范圍內(nèi)的互連系統(tǒng)。本部分描述了測量時(shí)域內(nèi)眼圖響應(yīng)和抖動(dòng)的方法。1.2術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。眼圖eyepattern同步偽隨機(jī)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的示波器顯示(信號(hào)幅度-時(shí)間),表明的累計(jì)輸出波形的疊加。1.2.2抖動(dòng)jitter信號(hào)跨越規(guī)定的基準(zhǔn)電壓電平時(shí)的最初和最后時(shí)間差。1.2.3位(比特)周期bitperiod時(shí)鐘信號(hào)的連續(xù)相同邊緣之間(上升至上升或下降至下降)的時(shí)間間隔。此為時(shí)鐘頻率的倒數(shù)。1.2.4偏斜skew兩個(gè)信號(hào)通道之間的傳輸延遲差。1.2.5測量系統(tǒng)上升時(shí)間measurementsystemrisetime安裝就位無樣品,并具有濾波(或歸一化)作用的裝置測量的上升時(shí)間。通常,測量的是10%~90%電平的上升時(shí)間。2試驗(yàn)設(shè)施2.1設(shè)備2.1.1具有時(shí)鐘輸出、能產(chǎn)生規(guī)定上升和下降時(shí)間及數(shù)據(jù)圖形信號(hào)的高速圖形發(fā)生器。2.1.2具有外部時(shí)鐘輸入、能無限余輝顯示的信號(hào)分析儀。通常為一具有采樣頭的數(shù)字采樣示波器(DSO)。優(yōu)選具有模板功能的數(shù)字采樣示波器。注:要確保不超過示波器輸入端口允許的最大輸入額定值,防止造成代價(jià)高昂的損失并保證可靠的測量。即使信號(hào)偏移在示波器的允許最大信號(hào)電平范圍內(nèi)也可能產(chǎn)生不穩(wěn)定的眼圖響應(yīng)。2.2裝置2.2.1試驗(yàn)裝置應(yīng)備有合適的信號(hào)和接地模式。如要求,還應(yīng)備有合適的相鄰信號(hào)線路的終端。樣品2GB/T5095.2506—2020/IEC60512-25-6:2004終端示意圖見附錄A。2.2.2測量差分響應(yīng)時(shí),要確保試驗(yàn)裝置和試驗(yàn)電纜的延遲相匹配,以盡量減少偏斜失真。建議試驗(yàn)電纜和裝置的偏斜失真小于位周期的5%。3試驗(yàn)樣品3.1說明用于本試驗(yàn)規(guī)程的試驗(yàn)樣品應(yīng)按如下所列。3.1.1可分離連接器連接器插合對。3.1.2電纜組件組裝好的連接器和電纜,及其插配連接器。3.1.3插座插座與試驗(yàn)器件,或插座和插頭轉(zhuǎn)接器。4試驗(yàn)程序4.1.1應(yīng)有足夠的時(shí)間來預(yù)熱和穩(wěn)定設(shè)備(按制造廠的說明書)。4.1.2若樣品的單端特性阻抗不是50Ω,差分特性阻抗不是100Ω,則應(yīng)采用阻抗匹配器,要求的值應(yīng)采用圖A.1或圖A.2中的公式來計(jì)算。采用的標(biāo)準(zhǔn)電阻的值應(yīng)最接近根據(jù)這些公式計(jì)算出的值。4.1.3調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)發(fā)生器達(dá)到合適的信號(hào)特性,這些特性包括上升時(shí)間、幅度、數(shù)據(jù)速率和編碼方案。注:上升時(shí)間的調(diào)節(jié)應(yīng)在信號(hào)源采用硬件濾波器而不是在分析儀上采用軟件濾波。4.1.4用數(shù)據(jù)發(fā)生器時(shí)鐘信號(hào)觸發(fā)示波器,要確保時(shí)鐘信號(hào)不超過時(shí)鐘輸入端口的額定工作范圍。4.1.5可能情況下,測量無樣品裝置和試驗(yàn)線纜的眼圖和/或抖動(dòng)。調(diào)整示波器控制眼圖的顯示。選擇設(shè)定的時(shí)基應(yīng)能使一個(gè)單位間隔(位周期)至少占有水平顯示的50%。選擇的垂直靈敏度應(yīng)能使信號(hào)幅度占有垂直顯示的50%~100%(參見附錄B示例)。4.2眼圖4.2.1方法A,模板試驗(yàn)4.2.1.1將示波器設(shè)定為無限余輝顯示模式,并設(shè)定數(shù)據(jù)采集在達(dá)到所需數(shù)量的波形后停止。4.2.1.2插入樣品并開始數(shù)據(jù)采集,以生成一初始眼圖。4.2.1.3在獲得初始眼圖數(shù)據(jù)后,顯示或形成需要的模板。要確保眼圖和模板相互間的定位并顯示在水平軸的中心。模板的放置(左至右)應(yīng)使其最適合眼圖(參見圖B.3和圖B.4示例)。4.2.1.4如適用,可用DSO的功能統(tǒng)計(jì)落在模板內(nèi)數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)量(稱為“模板命中”)。4.2.1.5開始數(shù)據(jù)采集以生成一個(gè)新的眼圖。4.2.1.6在數(shù)據(jù)采集完成后,記錄模板命中的數(shù)量。若DSO沒有自動(dòng)記數(shù)功能(“命中計(jì)數(shù)器”),則計(jì)算和記錄模板命中的數(shù)量。4.2.1.7如相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求,制作示波器顯示的復(fù)制件。3GB/T5095.2506—2020/IEC60512-25-6:20044.2.2方法B,眼開度試驗(yàn)4.2.2.1將示波器設(shè)定為無限余輝顯示模式,并設(shè)定數(shù)據(jù)采集在達(dá)到所需數(shù)量的波形后停止。4.2.2.2插入樣品并開始數(shù)據(jù)采集,以生成眼圖。4.2.2.3獲得眼圖后,在對應(yīng)位周期50%的時(shí)間(V在50%t)處測量和記錄眼高。在對應(yīng)信號(hào)幅度50%的電壓電平(t在50%V)處測量和記錄眼寬。4.2.2.4如相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求,制作示波器顯示的復(fù)制件。4.3抖動(dòng)4.3.1方法C,偽隨機(jī)二進(jìn)制序列(PRBS)試驗(yàn)(多種模式)4.3.1.1按4.2顯示眼圖。4.3.1.2掃跡圍繞水平軸中部,以便能在顯示器上看到整個(gè)眼圖幅度。4.3.1.3數(shù)字采樣示波器,自動(dòng)方法:4.3.1.3.1如果示波器具有自動(dòng)統(tǒng)計(jì)測量能力,建議使用該示波器功能來測量眼交叉點(diǎn)的抖動(dòng)。4.3.1.3.2當(dāng)采用手動(dòng)測量極點(diǎn)時(shí),確保盡可能靠近垂直極點(diǎn),但最大間隔為20mV(參見圖B.5)。4.3.1.4數(shù)字采樣示波器,手動(dòng)方法:4.3.1.4.1若自動(dòng)測量功能不適用時(shí),則定位兩個(gè)垂直光標(biāo),在眼交叉轉(zhuǎn)折處每邊各一個(gè)(參見圖B.6)。4.3.1.4.2根據(jù)光標(biāo)位置變數(shù)增量(其間距離)讀取抖動(dòng)值。4.3.2方法D,脈沖試驗(yàn)(單一模式)4.3.2.1將發(fā)生器設(shè)定為數(shù)字代碼(DC)平衡試驗(yàn)?zāi)Ｊ?。這應(yīng)是在規(guī)定頻率下的一個(gè)方波或偽隨機(jī)二進(jìn)制序列模式。4.3.2.2將示波器設(shè)定為無限余輝顯示模式,并調(diào)節(jié)垂直位置使波形在顯示屏上垂直居中,其半波幅處在屏幕中心。4.3.2.3調(diào)節(jié)發(fā)生器產(chǎn)生規(guī)定的試驗(yàn)圖形。該圖形可選擇模擬一長空載序列和應(yīng)用中采用的特定數(shù)據(jù)平,并且調(diào)節(jié)發(fā)生器(如必要),以保證波形的半波幅仍處于屏幕中心。對于差分測量,測量兩個(gè)通道的邏輯“1”和邏輯“0”電平。調(diào)節(jié)發(fā)生器以盡量減少通道之間的電壓或時(shí)間偏移。若通道間出現(xiàn)任何電壓偏移,則應(yīng)根據(jù)4.3.2.4中脈沖寬度的半波幅測量點(diǎn)增加或減去(按適用)偏移量。4.3.2.4使用光標(biāo)或示波器測量功能,測量跨接半波幅點(diǎn)(屏幕中心)的脈沖寬度(參見圖B.7)。4.3.2.5用位時(shí)間(1除以發(fā)生器的時(shí)鐘頻率)減去4.3.2.4中測得的半波幅脈沖寬度,得出抖動(dòng)。5相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)規(guī)定的細(xì)則相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中應(yīng)規(guī)定下列細(xì)則:5.1信號(hào)上升時(shí)間、幅度和時(shí)鐘頻率。5.2數(shù)據(jù)模式:例如偽隨機(jī)二進(jìn)制序列(PRBS)的(223-1)或脈沖模式的1+(20×0)。5.3單端或差分。5.4終端值(和誤差)。5.5信號(hào)/接地模式,包括本試驗(yàn)信號(hào)和接地連接導(dǎo)線的數(shù)量和位置。5.6單端不同于50Ω或差分不同于100Ω的樣品環(huán)境阻抗。5.7是否需要示波器顯示的復(fù)制件。4GB/T5095.2506—2020/IEC60512-25-6:20045.8評定眼圖的方法A或B(模板或眼開度)。5.8.1相對于眼圖或時(shí)鐘的模板定義和位置(如要求)。5.8.2生成眼圖要獲取的波形或樣品數(shù)量。5.9方法C(PRBS)。5.9.1如采用自動(dòng)(柱狀圖)方法,應(yīng)規(guī)定抖動(dòng)框的高度(垂直柱狀圖的極限值)。5.9.2生成眼圖要獲取的波形或樣品數(shù)量。5.10DSO的采樣率。6試驗(yàn)記錄文件記錄文件應(yīng)包括第5章中規(guī)定的細(xì)則和例外,以及下列細(xì)節(jié):6.1試驗(yàn)名稱。6.2試驗(yàn)設(shè)備,及其上次和下次校準(zhǔn)日期。6.3試驗(yàn)程序和方法。6.4裝置說明。6.5方法A中的模板命中數(shù)量(見4.2.1)或方法B的眼開度(見4.2.2)。6.6波形圖(如要求)。6.7抖動(dòng)值(要求該試驗(yàn)時(shí))。6.8觀測值。6.9操作人員姓名和試驗(yàn)日期。5GB/T5095.2506—2020/IEC(規(guī)范性附錄)樣品終端示意圖樣品終端示意圖見圖A.1和圖A.2。b)Z?——特性阻抗；圖A.1單端終端6b)或R?——電阻1;R?——電阻2;Z?——特性阻抗；圖A.2差分(平衡)終端7(資料性附錄)眼圖詮釋——實(shí)用指南B.1眼圖是一種度量數(shù)字信號(hào)傳輸質(zhì)量的方法。眼圖通常是采用能發(fā)送非歸零(NRZ)偽隨機(jī)二進(jìn)制序列(PRBS)的數(shù)據(jù)發(fā)生器和具有無限余輝的示波器來進(jìn)行測量的。用數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)觸發(fā)掃描，在示波器上得到眼圖，并將時(shí)基設(shè)定為顯示一位周期(也稱單位時(shí)間，等于一個(gè)時(shí)鐘循環(huán)周期)。示波器上的每次掃描，隨機(jī)數(shù)據(jù)的比特(二進(jìn)制數(shù))在示波管(CRT)顯示器上疊加。眼圖顯示出可能出現(xiàn)的變形量，見圖B.1?！?94mV圖B.1典型的眼圖響應(yīng)B.2過去，眼圖被用作定性的測量工具?，F(xiàn)代的數(shù)字存儲(chǔ)示波器使得眼圖能被用作定量的測量工具。眼圖脈沖中部的開口面積是數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量的指標(biāo)。眼開度越大，傳輸質(zhì)量越好，即比特(bit)誤碼率越低?？赡苄栽降汀?GB/T5095.2506—2020/IEC60512-2說明：t——單位時(shí)間。B.5眼圖通常是采用PRBS模擬標(biāo)稱的隨機(jī)數(shù)據(jù)生成的。特定的最壞情況下也可采用字碼圖形來測表現(xiàn)如同受試器件。由國際電信聯(lián)盟遠(yuǎn)程通信標(biāo)準(zhǔn)化組織(ITU-T)規(guī)定的一系列最長的PRBS模型用1.5Mbits/s的215-1