アイ・ダイアグラム それは何ですか、そしてなぜそれは使用されますか?

アイダイアグラムは、電気工学において、デジタル領域での信号品質を把握するために使用されます。 アイ・ダイアグラムに類似した波形を生成するには、さまざまなアナログ信号や、任意周波数発生器(AFG)で合成した方形波やパルスなどの準デジタル信号に、無限遠を適用すればよい。

アイダイアグラム
ここでは、ビット列011、001、100、110を重ね合わせて、例のアイダイアグラムを得る。

アイダイアグラムは、人間の目のように見えることからその名が付いた。 連続する波形を重ね合わせ、合成画像を形成することで簡単に作成できます。 355>

テクトロニクス社のMDO3104オシロスコープを使ったデモでは、バックパネルのAFG出力をフロントパネルのアナログ入力チャネルに接続し、AFGを押して正弦波を表示させます。 そして、Acquireを押す。 下部のメニューから、Waveform Displayに対応するソフトキーを押す。 右側の多目的ノブaで、オシロスコープを無限遠に設定する。 355>

アイ・ダイアグラムを見ながら、回路のさまざまな場所を探って、問題を特定するのは簡単なことです。 たとえば、ケーブルの配線にピンチやキンクによる障害がある場合、両端で観察されるアイ・ダイアグラムは異なり、ケーブルを修理したり、あるいは配線全体を交換したりすることができます。 現実の世界では、それなりに良い、かなり許容できるデジタル信号でも、ある程度の振幅とタイミングの変動があり、それが、正確な位置ではないが、それでも十分な離散線として表示される。 もし、それがたくさんあれば、暗くなっている部分が現れます。

有害な異常の識別に関しては、これはすべて程度の問題です。 良い計画は、適切に機能するデジタル機器のさまざまなポイントで撮影した信号のアイダイアグラムをフラッシュドライブに保存することです。

アイダイアグラムで何が示され、何が示されていないかを認識することが重要です。 デジタル伝送では、1と0の連続が受信機に流れます。 伝送は、長い1の連続、長い0の連続、周期的に繰り返される規則的または不規則な連続、準不規則な連続、または任意の組み合わせで構成することができます。 アイ・ダイアグラムは、すべてが意図したとおりに動作しているか、あるいは、たとえば、1が送信されたときに0が受信されるなど、送信を混乱させる障害があるかどうかを明らかにします

アイ・ダイアグラムは、プログラミング・エラーまたはハードウェア障害によって不正な論理状態が送信されたかどうかを明らかにしません。 しかし、これは、送信パターンが両端で既知の場合のように、特定のテストが行われている場合には適用されません。

アイダイアグラム解析は、非常に多くの情報をもたらします。 アイ・ダイアグラム解析は、設計、デバッグ、保守において有用です。 周波数が高くなると、新しい問題が出てくる。 特にインピーダンスマッチングについては、伝送路の現象を理解し、対処しなければならない。 製造や設置のわずかな誤差が特性インピーダンスを低下させ、その結果、データの反射や衝突が起こり、誤差の割合が増加する。 わずかなPCBトレースの設計ミスや施工ミスでも、ネットワーク全体をダウンさせる可能性がある。

Infinite persistent as applied to an analog waveform.

When the flow is controlled by a clock, the oscilloscope can generate an eye diagram by overlay successive segments.

When the flow is controlled by a clock.

When the oscilloscope can raise the eyes diagrams. トリガは、立ち上がりエッジまたは立ち下がりエッジで発生することがあります。 その結果、アイ・ダイアグラムは、完全な伝送に対応する長方形のボックスから多かれ少なかれ逸脱します。

アイ・ダイアグラムのトップ・バーは、垂直方向には一致しますが水平方向には一致しない個別の高い論理状態によるものです。 低ロジック状態が重なり合うと、連続した下のバーができます。

高速デジタル伝送は、信号にジッターが混入することが特徴である。 電子信号がある程度周期的であることは予想されることである。 ジッタはこの周期性からの逸脱であり、信号の忠実度という点で有害である。 ある程度のジッターがあると、受信側で見えるものは、送信側の意図とは異なるものになる。 これは、振幅、周波数、位相に当てはまります。 したがって、ジッターは、立ち上がりと立ち下がりの時間誤差の結果である、一種のタイミングエラーと定義することができる。 もちろん、ジッターはアイダイアグラムにはっきりと現れる。 ジッターは、記号間の干渉、クロストーク、反射、熱効果、および電子システムに遍在するさまざまなランダムな現象の組み合わせによって発生するということです。 同時に、ジッターで示されるタイミング誤差が波形のより大きな割合を占めるため、より多くのデータ誤差を探すことができます。

メディア端での不十分な終端は、データ反射の数を増やし、その事実はアイ・ダイアグラムの外観にも表れています。

アイ・ダイアグラム解析はビット・エラー・レートの調査とは異なりますが、この2つの技術はしばしば組み合わせて使用されます。 ビット同期エラーは、歪み、干渉、ノイズと同様に要因の一つです。 BERは通常パーセントで表示されます。 BER は自動的に検出され、英数字で表示されるため、この指標は定期的な保守点検の過程でチェックし、記録することができ、実際の停止に先立ち、しばしば問題の発生を指摘します。

密接に関連しているのがパケットエラー率 (PER: Packet error rate)です。 パケットは、1 つ以上の無効なビットが含まれている場合、不正確とみなされます。 フレーム、ブロック、シンボルも同様の解析の対象となります。 無線伝送では、BERは悪天候や信号経路に影響を与える落葉樹の季節的な放置などの奇妙な原因に関連することがあります。

信号伝送の品質は、ノイズや歪みなどの影響を測定するための携帯機器であるビット誤り率テスタ(BERT)によって確認することができます。 この装置には、パターン発生器、エラー検出器、これらのブロックを同期させるクロック信号発生器、送受信信号を表示するデジタル通信分析器、電気-光および光-電気変換を行う装置などが組み込まれている。

信号判別の最も一般的な方法は、受信側がある瞬間に受信信号が特定の電圧レベルより高いか低いか判断するものである。 355>

分界点は波形上で移動させることができます。 通常の解決策は、高レベル、低レベル、立ち上がりエッジまたは立ち下がりエッジから離して配置することです。

デバイス、回路、機器、ネットワーク全体を評価する実験ツールとして、アイ・ダイアグラムは、符号間干渉やEMIの影響によるノイズや波形の影響を総合的に示すので優れています。 さらに、プロービングの移動に伴うアイパターンの変化を観察することで、これらの妨害を局限することができます。 ケーブルの引き回しや特性インピーダンスの調整など、アイパターンを調べれば自ずと見えてくるものだ

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