전문 지식

아이 다이어그램이란?

2023-02-21
아이 다이어그램이란 무엇입니까?

아이 다이어그램은 오실로스코프에 누적되어 표시되는 일련의 디지털 신호입니다. 풍부한 정보를 담고 있습니다. 아이 다이어그램에서 시스템 최적화를 추정하기 위해 디지털 신호의 전체 특성을 반영하는 기호 간 누화 및 잡음의 영향을 관찰할 수 있습니다. 따라서 아이 다이어그램 분석은 고속 상호 연결 시스템을 위한 신호 무결성 분석의 핵심입니다.

또한, 이 그래프는 수신 필터의 특성을 조정하여 심볼 간 간섭을 줄이고 시스템의 전송 성능을 향상시키는 데에도 사용할 수 있습니다.


수신 필터의 출력에 오실로스코프를 연결한 다음 오실로스코프의 수평 주사 주기가 수신 기호의 주기와 동기화되도록 오실로스코프의 주사 주기를 조정합니다. 이때 오실로스코프 화면에 보이는 그래프를 아이 다이어그램이라고 합니다.
일반적으로 오실로스코프에서 측정하는 신호는 일부 비트 또는 일정 시간의 파형으로 보다 자세한 정보를 반영하는 반면, 아이 다이어그램은 링크를 통해 전송되는 모든 디지털 신호의 전반적인 특성을 반영합니다.
아이 다이어그램을 관찰하는 방법은 수신 필터의 출력단에 오실로스코프를 연결한 다음 오실로스코프의 수평 주사 기간이 수신 기호의 기간과 동기화되도록 오실로스코프의 주사 기간을 조정하는 것입니다. 눈, 그래서 "아이 다이어그램"이라고합니다.
"아이 다이어그램"에서 심볼 간 누화 및 노이즈의 영향을 관찰하여 시스템 품질을 추정할 수 있습니다. 또한, 이 그래프는 수신 필터의 특성을 조정하여 심볼 간 간섭을 줄이고 시스템의 전송 성능을 향상시키는 데에도 사용할 수 있습니다.

아이 다이어그램은 어떻게 형성됩니까?

디지털 신호의 경우 높은 수준과 낮은 수준 변경의 다양한 조합이 있을 수 있습니다. 3비트를 예로 들면 000~111까지 총 8개의 조합이 있을 수 있습니다. 시간 영역에서 위의 시퀀스 중 충분한 부분이 특정 기준점에 따라 정렬된 다음 해당 파형이 중첩되어 아이 다이어그램을 형성합니다.
아래 그림과 같이. 테스트 장비의 경우 먼저 테스트할 신호에서 신호의 클록 신호를 복구한 다음 클록 기준에 따라 아이 다이어그램을 중첩하고 최종적으로 표시합니다.


아이 다이어그램에는 어떤 정보가 포함되어 있습니까?
실제 아이 다이어그램의 경우 아래 그림과 같이 먼저 평균 상승 시간, 하강 시간, 오버슈트, 언더슈트, 임계값 레벨(Threshold /CrossingPercent) 및 기타 기본 레벨 변환 매개변수를 볼 수 있습니다.

상승 시간: 펄스 신호의 상승 시간은 펄스의 순시값이 지정된 하한값과 지정된 상한값에 처음 도달하는 두 순간 사이의 간격을 나타냅니다. 별도로 지정하지 않는 한 하한 및 상한은 각각 펄스 피크 진폭의 10% 및 90%로 설정됩니다.
하강 시간: 펄스 신호의 하강 시간은 펄스 피크 진폭의 90%에서 10%까지의 시간 간격을 나타냅니다.
오버슈트: 오버슈트라고도 하는 첫 번째 피크 또는 밸리는 설정 전압을 초과하며 주로 날카로운 펄스로 나타나며 회로 부품의 고장을 유발할 수 있습니다.
언더슈트: 다음 밸리 또는 피크를 나타냅니다. 과도한 오버슈트는 보호 다이오드를 작동시켜 조기 고장으로 이어질 수 있습니다. 과도한 언더슈트는 가짜 시계 또는 데이터 오류를 유발할 수 있습니다.
Threshold level(Threshold/CrossingPercent): 시스템 전송 특성이 특정 비트 오류율보다 나쁠 때 수신기가 도달할 수 있는 가장 낮은 수신 수준을 의미합니다.

아이 다이어그램 조건과 신호 품질을 구별하는 방법은 무엇입니까?
신호가 하이 레벨과 로우 레벨 때마다 정확히 동일한 전압 값을 유지하는 것은 불가능하며 각 하이 레벨과 로우 레벨의 상승 및 하강 에지가 동시에 있다고 보장할 수 없습니다. 여러 신호의 중첩으로 인해 아이 다이어그램의 신호선이 두꺼워지고 블러(Blur) 현상이 나타납니다.
따라서 아이 다이어그램은 신호의 노이즈와 지터도 반영합니다. 수직축 전압 축에서는 전압 노이즈로 반영됩니다. 가로축 시간축에서는 시간 영역 지터로 표현된다. 아래 그림과 같이.

노이즈가 있으면 노이즈가 신호에 중첩되고 관찰된 아이 다이어그램의 흔적이 흐려집니다. 동시에 기호 간 간섭이 있으면 "눈"이 더 작게 열립니다. 일반적으로 아이 다이어그램의 아이가 넓을수록 아이 다이어그램의 아이 높이가 높아져 신호 품질이 좋아집니다.

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