نمودار چشمی چیست

علاوه بر این، این نمودار همچنین می تواند برای تنظیم ویژگی های فیلتر گیرنده برای کاهش تداخل بین نمادها و بهبود عملکرد انتقال سیستم استفاده شود.

یک اسیلوسکوپ را در سرتاسر خروجی فیلتر دریافت کننده وصل کنید و سپس دوره اسکن اسیلوسکوپ را طوری تنظیم کنید که دوره اسکن افقی اسیلوسکوپ با دوره نماد دریافتی هماهنگ شود. در این زمان، نموداری که روی صفحه اسیلوسکوپ دیده می شود، نمودار چشمی نامیده می شود.
سیگنالی که به طور کلی توسط اسیلوسکوپ اندازه گیری می شود، شکل موج برخی بیت ها یا یک دوره زمانی معین است که اطلاعات دقیق تری را منعکس می کند، در حالی که نمودار چشمی ویژگی های کلی همه سیگنال های دیجیتال ارسال شده روی پیوند را منعکس می کند.
روش مشاهده نمودار چشمی به این صورت است: یک اسیلوسکوپ را در انتهای خروجی فیلتر گیرنده وصل کنید و سپس دوره اسکن اسیلوسکوپ را طوری تنظیم کنید که دوره اسکن افقی اسیلوسکوپ با دوره نماد گیرنده هماهنگ شود. چشم، بنابراین به آن "نمودار چشم" می گویند.
از "نمودار چشمی"، تأثیر تداخل بین نمادها و نویز را می توان مشاهده کرد تا کیفیت سیستم را تخمین بزند. علاوه بر این، این نمودار همچنین می تواند برای تنظیم ویژگی های فیلتر گیرنده برای کاهش تداخل بین نمادها و بهبود عملکرد انتقال سیستم استفاده شود.

نمودار چشمی چگونه تشکیل می شود؟

برای سیگنال های دیجیتال، می تواند ترکیب های مختلفی از تغییرات سطح بالا و پایین وجود داشته باشد. با در نظر گرفتن 3 بیت به عنوان مثال، در مجموع می توان 8 ترکیب از 000-111 وجود داشته باشد. در حوزه زمان، تعداد زیادی از توالی های بالا بر اساس یک نقطه مرجع خاص تراز می شوند و سپس شکل موج آنها برای تشکیل یک نمودار چشمی روی هم قرار می گیرند.
همانطور که در زیر نشان داده شده است. برای دستگاه تست، سیگنال ساعت سیگنال ابتدا از سیگنال مورد آزمایش بازیابی می شود و سپس نمودار چشمی مطابق با مرجع ساعت روی هم قرار می گیرد و در نهایت نمایش داده می شود.

چه اطلاعاتی در نمودار چشمی موجود است؟
برای یک نمودار چشم واقعی، همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است، اول از همه، می توانیم میانگین زمان افزایش، زمان سقوط، بیش از حد، کمتر از حد، سطح آستانه (Threshold /CrossingPercent) و سایر پارامترهای تبدیل سطح پایه را مشاهده کنیم.

زمان افزایش: زمان افزایش سیگنال پالس به فاصله زمانی بین دو لحظه اشاره دارد که مقدار لحظه ای پالس ابتدا به حد پایین مشخص شده و حد بالایی مشخص شده می رسد. مگر اینکه غیر از این مشخص شده باشد، حد پایین و بالایی به ترتیب در 10% و 90% دامنه پیک پالس تنظیم می شود.
زمان سقوط: زمان سقوط سیگنال پالس به فاصله زمانی از 90٪ دامنه پیک پالس تا 10٪ اشاره دارد.
Overshoot: همچنین overshoot نامیده می شود، اولین قله یا دره از ولتاژ تنظیم شده فراتر می رود که عمدتاً به صورت یک پالس تیز ظاهر می شود و می تواند منجر به خرابی اجزای مدار شود.
زیرشاخه: اشاره به دره یا قله بعدی دارد. بیش از حد بیش از حد می تواند باعث عملکرد دیودهای حفاظتی شود و منجر به خرابی زودرس شود. کم کاری بیش از حد می تواند باعث خطاهای ساعت جعلی یا داده شود.
سطح آستانه (Threshold/CrossingPercent): به پایین ترین سطح دریافتی اشاره دارد که گیرنده می تواند به آن دست یابد، زمانی که ویژگی های انتقال سیستم بدتر از یک نرخ خطای بیت معین باشد.

چگونه کیفیت سیگنال را از شرایط نمودار چشمی تشخیص دهیم؟
برای سیگنال غیرممکن است که در هر بار سطوح بالا و پایین دقیقاً همان مقدار ولتاژ را حفظ کند و همچنین نمی تواند تضمین کند که لبه های بالا و پایین هر سطح بالا و پایین همزمان هستند. به دلیل برهم نهی سیگنال های متعدد، خط سیگنال نمودار چشم ضخیم تر شده و پدیده تار (Blur) ظاهر می شود.
بنابراین، نمودار چشمی نویز و لرزش سیگنال را نیز منعکس می کند: در محور ولتاژ محور عمودی، به عنوان نویز ولتاژ منعکس می شود. در محور زمانی محور افقی، آن را به عنوان جیتر حوزه زمانی بیان می‌شود. همانطور که در زیر نشان داده شده است.

هنگامی که نویز وجود دارد، نویز روی سیگنال قرار می گیرد و رد نمودار چشمی مشاهده شده تار می شود. اگر همزمان تداخل بین نمادی وجود داشته باشد، "چشم ها" حتی کوچکتر باز می شوند. به طور کلی، هرچه نمودار چشم بازتر باشد، ارتفاع چشم نمودار بیشتر است، که به معنای کیفیت سیگنال بهتر است.