示波器带宽影响颤动丈量
示波器会给丈量带来额定的颤动，然后导致意外的规划改动。Inphi公司的Ziad Matni就做了一个这样的试验。当用50GHz采样示波器在50Gbps数据流中测验50Gbps的flip-flop时会导致失真的波形。当测验45Gbps的信号时，Matni发现50GGHz示波器所发生眼图的颤动（975fs rms）要比65GHz示波器（623fs rms）大的多。
乃至关于20Gbps的信号，示波器带宽也是有差异的，虽然差异不显着。50GHz示波器出现的颤动为426fs，而65GHz示波器为388fs。
差分和单端传输线相同会影响颤动。大都规划选用差分信号，由于差分比单端更稳健，可是差分信号要求匹配的传输线，不然就会带来颤动。比方，信号线对相差1/4英寸，这会引起40Gbps信号1UI（25ps)的失配.
65GHz采样示波器量测45Gbps信号比低带宽示波器（50GHz）体现出更小的颤动。
简介
当通讯电路运转在10，25，50Gbps或更高速率上时，而体系集成度又越来越高，正确的测验成为显着应战。
高速电路的输出波形，是数据眼图或正弦波，直观体现了电路功能。输出眼图出色和输出信号完整性是电路功能的底线。半导体规划，封装规划，PCB规划，测验界面，测验设备规划，一切这一切都成为工程师终究在示波器或其他丈量设备上“检查”的关键因素。从信号颤动到信号起伏改变、噪声起伏、下冲/过冲的任何事都被上述考虑所影响。
该文就研讨影响高速电路输出丈量读数的条件，包含采样头的挑选，当然也有取决于数据格式挑选的差异，比方单端或差分。
数据眼图的解剖
抱负的眼图
数据眼图是数字信号的出现，典型在示波器中丈量。1和0在一个位元周期中叠加。抱负的数据眼图如图1所示：从高到低数据状况的润滑过渡实在体现了“高”“低”电平。事实上，数据眼图会被边缘颤动，电压轨噪声（图2所示），欠阻尼，过阻尼（图3所示）和其他失真（比方，阻抗失配或信号长的回来途径）所污染。这些状况会形成数据眼图的劣化，经过增加了信噪比，增加了相噪和使得数据眼图看起来愈加“闭合”。
相位和起伏噪声
过冲和欠冲呼应
这些高速数据眼图的不良特征能够追溯到以下任何或悉数本源。
a) 本来的信号噪声
b) 芯片自身的半导体资料
c) 芯片上的电路规划
d) 芯片封装
e) 电源和地衔接
f) PCB资料
g) PCB规划任何失配的线阻抗，传输线带宽约束，不知道的线耦合等
h) PCB上数据链路的任何器材：AC耦合%&&&&&%，终端电阻，DC偏置电感等
i) PCB上的DC电源旁路网络（一般决议了信号的回来途径）
j) PCB上的衔接器（以及任何适配器）和他们的带宽约束
k) 衔接PCB和测验设备（带宽有限，会带来确定性颤动）的同轴电缆
i) 数字采样头，在数字示波器中，包含了触发信号上的任何噪声
许屡次，虽然半导体电路，封装和PCB经过最佳规划，但调查到的信号依然有很大的噪声。这便是为什么有必要在运用衔接器，电缆，尤其是采样头带宽上做出正确挑选的原因，为了确保对高速数字信号最洁净的调查。此外，别的一个有必要的考虑是，运转和调查高速信号时，到底是运用差分仍是单端。
数据眼图展现了低带宽呼应
典型的测验设备，或许对待测信号形成影响的噪声源
数据格式
差分信号的2个通道携有相同的噪声
运用差分仍是单端数据格式都有正方两方面的原因。任何信号，S(t)，都可描绘成“纯洁的”信号加上环境噪声。假如信号以差分存在，抱负的，环境噪声被消除。这是由于差分信号的2个重量带有相同的噪声信号。
经过规划，差分信号一般关于电源噪声和串扰信号具有更好的稳健性。对电磁搅扰或许射频搅扰有更好的抵抗性并且不易受地弹搅扰。
但是，关于数据途径差分信号要求相位匹配的传输线。大都PCB资料和同轴电缆的传达推迟为100～125ps/inch。对应于40Gbps信号位元时刻（25ps，或许同轴电缆长度的差别为大约 1/4英寸），精确匹配差分信号2个重量的线长成为首要的考虑。
单端信号具有路由简略的显着优势：不需考虑传输线长度匹配。但是，单端信号对噪声的免疫力却差。
为了更好的信号完整性和更好的噪声免疫，差分信号被优先选用。更好的信号完整性意味着在终端的较洁净数据眼图。更好的噪声免疫相同意味着更稳健的数据康复和更灵敏的PCB规划。
测验设备的挑选
数字采样示波器，今日大都供货商供给出色的挑选。关键是了解采样输入带宽怎么影响待测信号。图7展现了用相同设置端接的相同信号用不同数字采样头（在同一个示波器主机中）：一个具有50GHz带宽，而另一个具有63GHz带宽。信号是从Inphi 50700DF,50Gbps D-Flip Flop电路宣布的45Gbps PRBS31码型。
45Gbps的信号分别用63GHz（上）和50GHz（下）的采样头调查
较高带宽采样头上看到的信号展现了具有较低颤动特征的眼图(测得的颤动有效值是623fs vs 975fs)，较低的信噪比（测得的S/N是 11.72 vs 14.17）和较高的信号起伏（测得的起伏峰峰值是524mV vs 487mV）。
乃至较低频的信号用不同带宽的采样头测验也有差异。图8显现了用相同方法端接的相同在从前运用的2个不同采样头下的体现。信号是从Inphi 25700DF，25Gbps D-Flip Flop电路宣布的20Gbps PRBS31码型。
20Gbps的信号分别用63GHz（上）和50GHz（下）的采样头调查
虽然没有之前45Gbps信号那么显着，但20Gbps信号在较高带宽采样头依然显现了具有较小颤动特征的细微差异（测得的颤动有效值是388fs vs 426fs），进步的信噪比（具有更好的电压轨稳定性）。
定论
许多或许的噪声源和失配引起波形失真，使得本来出色的眼图变坏。当处理数百兆 bps的速率，直到数 Gbps，这些源的影响很小。但一旦数据速率打破20Gbps，这些源将带来显着的影响。出色的丈量不只需求挑选牢靠的电路和PCB规划，最重要的，还有数据格式和测验设备。
