Oční diagram se používá v elektrotechnice k získání dobré představy o kvalitě signálu v digitální oblasti. Abychom vytvořili průběh analogický k očnímu diagramu, můžeme použít nekonečnou perzistenci na různé analogové signály a také na kvazidigitální signály, jako je čtvercová vlna a puls, syntetizované generátorem libovolné frekvence (AFG).

Oční diagram má svůj název podle toho, že má podobu lidského oka. Vytváří se jednoduše překrýváním po sobě jdoucích průběhů a vytváří složený obraz. Oční diagram se používá především k pohledu na digitální signály za účelem rozpoznání vlivu zkreslení a nalezení jeho zdroje.

Pro demonstraci pomocí osciloskopu Tektronix MDO3104 připojíme výstup AFG na zadním panelu k analogovému vstupnímu kanálu na předním panelu a stiskneme AFG, takže se zobrazí sinusový průběh. Poté stiskneme Acquire. V nabídce napříč dole stiskneme softwarové tlačítko, které odpovídá položce Waveform Display. Vpravo pomocí víceúčelového knoflíku a nastavíme osciloskop na nekonečnou perzistenci. Vidíme zobrazený sled průběhů jeden za druhým.

Jednoduše můžeme při pohledu na oční diagram zkoumat různá místa v obvodu a lokalizovat tak případné problémy. Pokud by se například na vedení kabelu vyskytla závada způsobená přiskřípnutím nebo zalomením, oční diagramy pozorované na obou koncích by se lišily a kabel by bylo možné opravit nebo, což je pravděpodobnější, celé vedení vyměnit.

Oční diagram pro digitální signály by se v podstatě skládal ze dvou paralelních čar s prakticky neviditelným okamžitým časem náběhu a poklesu. V reálném světě bude i poměrně dobrý a zcela přijatelný digitální signál vykazovat určité množství amplitudových a časových odchylek, které se projeví jako diskrétní čáry, které nejsou přesně tam, kam patří, ale přesto postačí. Pokud jich bude dost, objeví se ztmavené oblasti.

Co se týče identifikace škodlivých anomálií, je to všechno otázka míry. Nic nenahradí pohled na oční diagramy existujících známých dobrých signálů. Dobrým plánem by bylo uložit na flash disky oční diagramy ze signálů pořízených v různých bodech správně fungujícího digitálního zařízení.

Důležité je uvědomit si, co je v očním diagramu zobrazeno a co ne. Při digitálním přenosu proudí do přijímače sled jedniček a nul. Přenos se může skládat z dlouhé řady jedniček, dlouhé řady nul, pravidelné nebo nepravidelné posloupnosti, která se periodicky opakuje, kvazi náhodné řady nebo libovolné kombinace. Oční diagram odhalí, zda vše funguje, jak má, nebo zda existují chyby, které zkreslují přenos a způsobují například příjem nuly, když byla odeslána jednička.

Oční diagram neodhalí, zda byl odeslán nesprávný logický stav v důsledku programové chyby nebo hardwarové závady. To však neplatí v případech, kdy se provádějí určité testy, například když je na obou koncích znám vzor přenosu.

Analýza očního diagramu poskytuje působivé množství informací. Analýza očních diagramů je cenná při návrhu, ladění a údržbě. S rostoucí frekvencí se objevují nové problémy. Je třeba porozumět jevům na přenosovém vedení a čelit jim, zejména pokud jde o impedanční přizpůsobení. Drobné výrobní a instalační chyby zhoršují charakteristickou impedanci a výsledné odrazy a kolize dat zvyšují procento chyb. I nepatrná chyba v návrhu nebo konstrukci stopy plošného spoje může zničit celou síť. Nejschůdnější metodou pro identifikaci a lokalizaci takových chyb je porovnání očních diagramů před a po (vzhledem k datovému toku).

Pokud je tok řízen hodinami, může osciloskop generovat oční diagram překrýváním po sobě jdoucích segmentů. Ke spouštění může docházet na vzestupných nebo sestupných hranách. Výsledný oční diagram se bude ve větší či menší míře odchylovat od obdélníkového pole, které by odpovídalo dokonalému přenosu.

Vrchní pruh v očním diagramu je výsledkem diskrétních vysokých logických stavů, které se shodují vertikálně, ale ne horizontálně. Překrývající se nízké logické stavy vytvářejí souvislý spodní pruh. Všudypřítomné křížky, které jsou známým rysem očních diagramů, jsou způsobeny vzestupnými a sestupnými hranami, které se překrývají v pravidelných intervalech.

Vysokorychlostní digitální přenos se vyznačuje tím, že se do signálu zavádí jitter. Lze očekávat, že elektronický signál bude do určité míry periodický. Jitter je odchylka od této periodicity a jako takový je škodlivý z hlediska věrnosti signálu. To, co se objeví na přijímací straně, neodpovídá záměru na vysílací straně, pokud existuje jakýkoli stupeň jitteru. To platí pro amplitudu, frekvenci i fázi. V souladu s tím můžeme jitter definovat jako druh časové chyby, která je důsledkem chyby náběhu a poklesu času. Není třeba dodávat, že jitter se jasně projevuje v očním diagramu. Podstata jitteru spočívá v tom, že vzniká kombinací interference mezi symboly, přeslechů, odrazů, tepelných efektů a různých náhodných jevů, které jsou v elektronických systémech všudypřítomné.

Vyšší přenosová rychlost vždy znamená vertikálně menší otevření oka. Současně chyba časování projevující se v jitteru tvoří větší část průběhu, takže můžeme hledat více chyb dat.

Špatné zakončení na koncích média zvyšuje počet odrazů dat, což se také projevuje ve vzhledu diagramu oka. Čáry, které by měly sledovat jednu cestu, se více oddělují, což má za následek chaotický vzhled v očním diagramu, který je neklamným znamením, že v systému jsou problémy.

Analýza očního diagramu není totéž co vyšetřování bitové chybovosti, ale obě techniky se často používají společně.

Bitová chybovost (BER) se vypočítá jako počet bitových chyb za jednotku času. Faktorem jsou chyby synchronizace bitů, zkreslení, rušení a šum. BER se obvykle vyjadřuje v procentech. Lze ji automaticky zjišťovat a zobrazovat v alfanumerickém odečtu, takže tuto metriku lze kontrolovat a zaznamenávat v průběhu běžných kontrol údržby, které často upozorňují na vznikající problémy předcházející skutečnému výpadku.

S tím úzce souvisí chybovost paketů (PER). Paket je považován za chybný, pokud obsahuje jeden nebo více chybných bitů. Rámce, bloky a symboly podléhají podobné analýze. V bezdrátovém přenosu může BER souviset s nepříznivými povětrnostními podmínkami nebo zvláštními příčinami, jako je sezónní vynechávání listnatých stromů, které ovlivňují cestu signálu.

Kvalitu přenosu signálu lze kontrolovat pomocí testeru chybovosti bitů (BERT), což je přenosný přístroj používaný k měření vlivu šumu, zkreslení atd. Součástí tohoto přístroje je generátor vzorů, detektor chyb, generátor hodinového signálu pro synchronizaci těchto bloků, digitální komunikační analyzátor pro zobrazení vysílaných a přijímaných signálů a zařízení, které provádí převod elektrického signálu na optický a optického signálu na elektrický.

Nejběžnější metoda diskriminace signálu spočívá v tom, že přijímací konec v určitém okamžiku určí, zda je příchozí signál vyšší nebo nižší než stanovená úroveň napětí. Tím se určí, zda je přijímaný signál logicky vysoký nebo logicky nízký.

Demarkační bod může být na křivce posunut. Obvyklým řešením je umístit jej mimo vysokou úroveň, nízkou úroveň, vzestupnou hranu nebo sestupnou hranu. Tak se bude nacházet blízko středu oka, kde jej lze snadno identifikovat.

Jako experimentální nástroj pro vyhodnocování zařízení, obvodů, vybavení nebo celých sítí je diagram oka vynikající, protože ukazuje celkový účinek jakéhokoli šumu nebo průběhu v důsledku intersymbolového rušení nebo vlivu EMI. Navíc lze tato rušení lokalizovat pozorováním změn v očním diagramu při pohybu sondy. Změny ve vedení kabelů a úpravy charakteristické impedance se projeví při studiu vzorů očí

.