過去要進行眼圖模板測試，工程師是用油筆在模擬示波器的顯示屏上繪制一個模板。接下來，他們需要用時鐘信號觸發(fā)示波器，調(diào)長跡線存續(xù)時間，如果略圖內(nèi)部是暗色，則信號通過測試。后來，就在實時和等時數(shù)字示波器中使用了定義良好的模板。模板內(nèi)的亮點像素是不好的情況?，F(xiàn)代模板測試規(guī)定了大量波形中允許的最大“觸碰”數(shù)。

雖然眼圖模板測量提供了一種快速判斷發(fā)送器是否工作的方法，但對于唯一重要的事：誤碼率（BER，比特錯誤數(shù)與總傳輸比特數(shù)之比），卻沒提到多少。圖1顯示了一個眼圖中的模板，其中沒有波形進入模板。

Teledyne LeCroy的Marty Miller在DesignCon 2018發(fā)言中提出了一種巧妙的觀點——將眼圖模板測量與BER輪廓（contour）測量關(guān)聯(lián)起來。

BER輪廓

BER輪廓就像顯示等高線輪廓的地形圖。 BER輪廓測量顯示具有相同BER輪廓的眼圖。

也可以將它們想成是一個三維浴缸圖。在浴缸圖（圖3）中，BER是采樣點時間延遲位置BER（t）的函數(shù)。BER輪廓包括時延和電壓（或功率）兩種情況下采樣點不同位置的BER變化，BER輪廓是BER（t、V）=常數(shù)的解。

Miller博士指出，實際采樣器的BER不是任何點（t、V）的BER，它不是BER輪廓邊沿或BER輪廓內(nèi)某點的BER。相關(guān)的BER是采樣器時序分辨率和電壓靈敏度所包含的總BER。

接收機的帶寬設(shè)定了時序分辨率——采樣一個比特所需的時間——也就是我們所說的建立和保持時間。電壓靈敏度是采樣器能可靠區(qū)分的邏輯1和0之間的最小峰-峰值電壓擺幅。用采樣器的時序分辨率給出的半長軸和電壓靈敏度給出的半短軸畫一個小橢圓，采樣器分辨率/靈敏度的實際幾何結(jié)構(gòu)是變化的，但顯而易見的猜測是橢圓結(jié)構(gòu)。高速串行應(yīng)用中典型電壓限制器的時序分辨率為幾ps，電壓靈敏度約為30mV（圖4）。

模板誤差比

Miller博士將模板誤差比（MER）定義為：單位間隔寬度內(nèi)單個位的波形進入模板的次數(shù)與傳輸?shù)目偽粩?shù)之比（圖5）。由于單個位的波形可能引起很多次模板觸碰但只有一個模板誤差，所以MER與模板觸碰數(shù)不同。

我們可以將MER看作是真正的邏輯解碼器會得到的BER，其時序分辨率和電壓靈敏度由模板區(qū)域定義。

為了將BER輪廓與MER相關(guān)聯(lián)，Miller博士研究了四種情況。首先，在從眼圖中心垂直往上到1E-4 BER輪廓的時間坐標上，模板較薄。該模板對應(yīng)一個采樣器，其零（即，完美）時序分辨率和電壓靈敏度是由從眼圖中心到1E-4輪廓的電壓擺動決定的。在這種特殊情況下，BER與MER大致相同。

其次，將該模板向下延伸，使其從BER = 1E-4輪廓底部到頂部基本上成為一個垂直薄矩形。對于該模板，MER = 2E-4，是BER輪廓值的兩倍。在模板頂部，1被誤認為0，在模板底部，0被誤認為1；通過大量取樣，我們得到的誤差是1E-4輪廓頂部或底部理想采樣點的兩倍。

在第三個實驗中，將模板旋轉(zhuǎn)90度。這本質(zhì)上是一個具有完美電壓靈敏度的采樣器，但其時序分辨率水平穿過BER = 1E-4輪廓。因為類似的原因，該實驗也得出了MER = 2E-4。

到目前為止，我們所做的只是測量一些簡單的情況，顯示了非零時序分辨率和電壓靈敏度如何導(dǎo)致實際采樣器的BER大于或等于相關(guān)的BER輪廓。

在第四個測試中，Miller博士定義了一個與BER = 1E-4輪廓一致的模板，模板由BER = 1E-4輪廓包圍的閉合曲線定義。他測量的結(jié)果是MER = 6.27E-4。除了單個位誤差的不相關(guān)程度，6.27這個因數(shù)不太可能表達其它任何含義。

讓我們重新考慮一下如何將良好的舊模板測試與系統(tǒng)的BER性能聯(lián)系起來。假設(shè)我們有一組通過相同模板測試的接收器，Miller博士總結(jié)說，沒有明顯可用的方法可以使用模板測試來預(yù)測最大BER性能，從本質(zhì)上驗證最近發(fā)布的標準從模板測試轉(zhuǎn)向針對BER定義的眼高（EH）和眼寬（EW）測量的有效性。

Miller說，“模板測試更復(fù)雜，并且就其常見形式來說，可能并非決定通道性能（例如有效BER）的真正客觀標準。垂直和水平薄模板實驗表明，針對BER，眼高和眼寬概念可能是更好的度量標準。”