抖動(Jitter)反映的是數(shù)字信號偏離其理想位置的時間偏差。高頻數(shù)字信號的bit周期都非常短,一般在幾百ps甚至幾十ps,很小的抖動都會造成信號采樣位置電平的變化,所以高頻數(shù)字信號對于抖動都有嚴(yán)格的要求。
實際信號的很復(fù)雜,可能既有隨機(jī)抖動成分(RJ),也有不同頻率的確定性抖動成分(DJ)。確定性抖動可能由于碼間干擾或一些周期性干擾引起,而隨機(jī)抖動很大一部分來源于信號上的噪聲。下圖反映的是一個帶噪聲的數(shù)字信號及其判決閾值。一般我們把數(shù)字信號超過閾值的狀態(tài)判決為“1”,把低于閾值的狀態(tài)判決為“0”,由于信號的上升沿不是無限陡的,所以垂直的幅度噪聲就會造成信號過閾值點時刻的左右變化,這就是由于噪聲造成信號抖動的原因。
要進(jìn)行信號抖動的分析,最常用的工具是寬帶示波器配合上響應(yīng)的抖動分析軟件。示波器里的抖動分析軟件可以方便地對抖動的大小和各種成分進(jìn)行分解,但是示波器由于噪聲和測量方法的限制,很難對亞ps級的抖動進(jìn)行精確測量。現(xiàn)在很多高速芯片對時鐘的抖動要求都在1ps以下甚至更低。這就需要借助于其它的測量方法比如相位噪聲(phase noise)的測量方法。
我們知道抖動是時間上的偏差,它也可以理解成時鐘相位的變化,這就是相位噪聲。對于時鐘信號,我們觀察其基波的頻譜分布。理想的時鐘信號其基波的頻譜應(yīng)該是一根很窄的譜線,但實際上由于相位噪聲的存在,其譜線是比較寬的一個包絡(luò),這個包絡(luò)越窄,說明相位噪聲(抖動)越小,信號越接近理想信號。下圖是一個真實時鐘信號的頻譜,信號的基波在2.5GHz,我們觀察2.5GHz附近10MHz帶寬的頻譜。我們可以看到首先信號的頻譜不是一根很窄的譜線,其譜線有展寬(隨機(jī)噪聲的影響),其次上面疊加的還有一些特定頻率的干擾(確定性抖動的影響)。 大功率電感廠家 |大電流電感工廠