眼图模板测试与误码率

已往要举行眼图模板测试，工程师是用油笔在模仿示波器的显示屏上绘制一个模板。接下来，他们需要用时钟旌旗灯号触发示波器，调长迹线存续时候，假如略图外部是暗色，则旌旗灯号经由过程测试。起初，就在及时和等时数字示波器中使用了界说精良的模板。模板内的亮点像素是欠好的情形。当代模板测试划定了少量波形中同意的最大“触碰”数。

尽管眼图模板丈量供应了一种倏地判别发送器是不是事情的要领，但关于仅有首要的事：误码率（BER，比特谬误数与总传输比特数之比），却没提到几何。图1表现了一个眼图中的模板，此中没有波形进入模板。

Teledyne LeCroy的Marty Miller在DesignCon 2018谈话中提出了一种巧妙的观念——将眼图模板丈量与BER表面（contour）丈量联系关系起来。

BER表面

BER表面就像表现等高线表面的地形图。 BER表面丈量表现拥有沟通BER表面的眼图。

也能够将它们想成是一个三维浴缸图。在浴缸图（图3）中，BER是采样点时候耽误地位BER（t）的函数。BER表面包孕时延和电压（或功率）两种情况下采样点分歧地位的BER变迁，BER表面是BER（t、V）=常数的解。

Miller博士指出，实践采样器的BER不是任何点（t、V）的BER，它不是BER表面边际或BER表面内某点的BER。相干的BER是采样器时序分辨率和电压灵敏度所包括的总BER。

接收机的带宽设定了时序分辨率——采样一个比特所需的时候——也便是咱们所说的创建和坚持时候。电压灵敏度是采样器能靠得住区别的逻辑1和0之间的最小峰-峰值电压摆幅。用采样器的时序分辨率给出的半长轴和电压灵敏度给出的半短轴画一个小椭圆，采样器分辨率/灵敏度的实践多少布局是变迁的，但显而易见的猜想是椭圆布局。高速串行使用中典范电压限制器的时序分辨率为几ps，电压灵敏度约为30mV（图4）。

模板偏差比

Miller博士将模板偏差比（MER）界说为：单元隔断宽度内单个位的波形进入模板的次数与传输的总位数之比（图5）。因为单个位的波形大概惹起很屡次模板触碰但惟独一个模板偏差，以是MER与模板触碰数分歧。

咱们能够将MER看做是真正的逻辑解码器会失掉的BER，其时序分辨率和电压灵敏度由模板地区界说。

为了将BER表面与MER相关联，Miller博士研讨了四种情形。起首，在从眼图中央垂直往上到1E-4 BER表面的时候坐标上，模板较薄。该模板对应一个采样器，其零（即，圆满）时序分辨率和电压灵敏度是由从眼图中心到1E-4表面的电压摆动抉择的。在这类非凡情况下，BER与MER大致沟通。

其次，将该模板向下延长，使其从BER = 1E-4表面底部到顶部基本上成为一个垂直薄矩形。关于该模板，MER = 2E-4，是BER表面值的两倍。在模板顶部，1被误认为0，在模板底部，0被误认为1；经由过程少量取样，咱们失掉的偏差是1E-4表面顶部或底部现实采样点的两倍。

在第三个试验中，将模板扭转90度。这本质上是一个拥有圆满电压灵敏度的采样器，但其时序分辨率程度穿过BER = 1E-4表面。由于近似的缘故原由，该试验也得出了MER = 2E-4。

到今朝为止，咱们所做的只是丈量一些简略的情形，表现了非零时序分辨率和电压灵敏度若何致使实践采样器的BER大于或即是相干的BER表面。

在第四个测试中，Miller博士界说了一个与BER = 1E-4表面同等的模板，模板由BER = 1E-4表面笼罩的闭合曲线界说。他丈量的结果是MER = 6.27E-4。除了单个位偏差的不相关水平，6.27这个因数不太大概抒发别的任何寄义。

让我们从新思量一下如何将精良的旧模板测试与体系的BER功能联络起来。假定咱们有一组经由过程沟通模板测试的接收器，Miller博士总结说，没有显然可用的要领能够应用模板测试来展望最大BER功能，从本质上考证比来宣布的规范从模板测试转向针对BER界说的眼高（EH）和眼宽（EW）丈量的有效性。

Miller说，“模板测试更庞杂，而且就其罕见方式来讲，大概并不是抉择通道功能（比方无效BER）的真正主观规范。垂直和程度薄模板试验注解，针对BER，眼高和眼宽观点多是更好的器量规范。”