RIGOL MSO8000 系列数字示波器眼图功能应用指南

以下将以 RIGOL MSO8000 系列数字示波器为例，详细介绍眼图功能的具体使用方法。

实时眼图分析

启动眼图分析功能

借助触摸屏操作，点击屏幕左下角的功能导航图标，打开功能导航界面，接着点击 “眼图” 图标，此时屏幕右侧会弹出 “眼图” 设置菜单。在该菜单中，连续按下 “眼图使能” 键，即可开启或关闭眼图分析功能。

选择眼图信源

按下 “信源” 键，可从模拟通道 CH1 - CH4 中挑选合适的通道作为眼图信源。

阈值设置

按下 “阈值设置” 键，能够对高、中、低阈值进行设置。

设置时钟恢复

时钟恢复的作用是提供可与实际信号边沿对比的理想时钟。在 “眼图” 设置菜单中，按下 “时钟恢复” 键，进入 “时钟恢复” 菜单。该示波器支持多种时钟恢复方法，包括常数时钟、锁相环恢复和外部时钟。

设置常数时钟恢复方法：按下 “时钟恢复方法” 键，选择 “常数时钟” 并按下旋钮确认。按下 “速率方式” 键，可选择手动、半自动或自动三种速率方式。手动方式需手动输入数据速率恢复时钟；半自动方式结合手动预设数据速率和信号边沿恢复时钟；自动方式则依据信号最小脉宽恢复时钟。按下 “数据速率” 键，通过弹出的数字键盘设置具体数据速率。

设置锁相环恢复方法：按下 “时钟恢复方法” 键，选择 “锁相环恢复” 并按下旋钮确认。按下 “数据速率” 键，用数字键盘设置数据速率。按下 “锁相环阶数” 键，可选择一阶或二阶锁相环。按下 “环路带宽” 键，通过数字键盘设置带宽。当锁相环为二阶时，还需按下 “阻抗因子” 键进行设置，该参数为传输函数的阻尼系数，典型值为 1.0（临界阻抗值）和 0.707（**阻抗值）。

设置外部时钟恢复方法：按下 “时钟恢复方法” 键，选择 “外部时钟” 并按下旋钮确认。按下 “信源” 键，从模拟通道 CH1 - CH4 中选择所需的外部时钟信源。

查看眼图测量结果

在 “眼图” 设置菜单中，按下 “测量结果” 键，弹出 “眼图测量” 窗口，可查看相关测量结果。

眼图测量结果（一阶锁相环）

眼图测量结果（二阶锁相环）

眼图测量参数含义如下：

抖动分析

抖动分析功能主要用于高速串行信号的完整性分析，可分析测量方差随时间的变化情况。

启动抖动分析功能

利用触摸屏，点击屏幕左下角的功能导航图标，打开功能导航后点击 “抖动” 图标，屏幕右侧会弹出 “抖动” 设置菜单。在该菜单中，连续按下 “抖动使能” 键，可开启或关闭抖动分析功能。当打开抖动分析功能且开启抖动趋势图时，会默认打开 Math3 的趋势运算功能，并在屏幕上显示趋势图。

选择抖动信源、阈值设置及时钟恢复

其设置方法可参考 “实时眼图分析” 中的相关内容。需要注意的是，仅当测量项为 TIE 时，需设置时钟恢复；选择其他测量项则无需配置此项。

设置抖动测量

按下 “抖动测量” 键，进入 “抖动测量” 菜单，用户可在此设置抖动测量项和测量结果的图形显示方式。

设置抖动测量项：按下 “测量项” 键进行选择，MSO8000 支持的抖动测量项包括 TIE、周期 - 周期、正脉宽 - 正脉宽和负脉宽 - 负脉宽。

TIE：将被测信号中的边沿与时钟恢复功能确定的理想信号边沿进行比较，按照理想数据速率测量所有信号间隔并计算错误统计值。

周期 - 周期：测量第一个周期后，用后续周期依次减去前一个周期。

正脉宽 - 正脉宽：用第二个周期的正脉冲宽度减去第一个周期的正脉冲宽度作为第一个结果，后续以此类推。

负脉宽 - 负脉宽：用第二个周期的负脉冲宽度减去第一个周期的负脉冲宽度作为第一个结果，后续以此类推。

当测量项为 TIE 或周期 - 周期时，需按下 “边沿” 键设置测量信号的边沿，可选择上升沿、下降沿或任意沿。

抖动趋势图：连续按下 “趋势图” 键，可开启或关闭趋势图显示。趋势图能显示抖动测量结果的趋势，将同一帧波形下的多个数据绘制成曲线，方便查看影响抖动的原因。需要注意的是，当时钟恢复方法为 “锁相环恢复” 时，锁相环系统需一定时间稳定到理想时钟频率，锁定时间内的 TIE 抖动测量结果不正确，数据会被丢弃，因此趋势图左侧可能有部分缺失。若趋势图下方提示 “Invalid settings”，需改变环路带宽或水平时基等设置以进行有效测量。

抖动直方图：连续按下 “直方图” 键，可开启或关闭直方图显示。直方图能显示抖动测量结果的分布，高斯分布表示随机抖动，非高斯分布表示确定性抖动。选择相应测量项并打开直方图显示后，该测量项会同步显示在直方图设置菜单的 “测量项” 中，且联动打开抖动分析功能，直方图类型切换为抖动测量直方图，屏幕底部会以列的形式显示抖动测量结果的统计次数及分布。

打开或关闭抖动测量结果

在 “抖动” 设置菜单中，连续按下 “测量结果” 键，可开启或关闭抖动测量结果。打开后，屏幕会显示抖动测量数据结果。

总结

RIGOL 的 MSO8000 系列示波器具备带时钟恢复功能的实时眼图绘制和抖动测量分析功能，能帮助用户直观了解系统中码间串扰的强弱，快速准确地对高速串行信号进行确定性抖动测量。