時鐘抖動的測量方法,并根據(jù)時鐘抖動與ADC采樣信號信噪比之間的關(guān)系,提出利用信噪比測量時鐘抖動的兩種方法:
(1)通過信噪比與信號頻率之間的關(guān)系計(jì)算時鐘抖動的頻率掃描法。
(2)通過信噪比與信號幅度之間的關(guān)系計(jì)算時鐘抖動的幅度掃描法.同時利用Matlab分別對兩種方法進(jìn)行了仿真和驗(yàn)證.最后用這兩種方法分別測量了鎖相環(huán)時鐘和晶振時鐘的抖動.測量結(jié)果表明,頻率掃描法、幅度掃描法測量時鐘抖動操作簡單、測量精確,并且具有很好的一致性。
�。�1)相鄰周期抖動,測量的是1,000個時鐘周期內(nèi)任意2個相鄰時鐘周期之間的時鐘周期(clock period)變化。
�。�2)周期抖動,周期抖動測量的是10,000個時鐘周期波形內(nèi)某個時鐘周期的時鐘周期最大偏離。
�。�3) 時間間隔誤差(TIE)抖動,時間間隔誤差或TIE抖動測量的是時鐘每個工作沿(active edge)與相應(yīng)理想時鐘沿的距離。
�。�4)相位噪聲,相位噪聲在頻域測量,是在給定載波信號偏移條件下額定1Hz帶寬處的信號功率與噪聲功率之比值。
時鐘的抖動可以分為隨機(jī)抖動(Random Jitter,簡稱Rj)和固有抖動(Deterministic jitter),隨機(jī)抖動的來源為熱噪聲、Shot Noise和Flick Noise,與電子器件和半導(dǎo)體器件的電子和空穴特性有關(guān),比如ECL工藝的PLL比TTL和CMOS工藝的PLL有更小的隨機(jī)抖動;固定抖動的來源為:開關(guān)電源噪聲、串?dāng)_、電磁干擾等等,與電路的設(shè)計(jì)有關(guān),可以通過優(yōu)化設(shè)計(jì)來改善,比如選擇合適的電源濾波方案、合理的PCB布局和布線。
和串行數(shù)據(jù)的抖動分解很相似,時鐘的抖動可以分為Dj和Rj。但不同的是,時鐘的固有抖動中通常只有周期性抖動(Pj),不包括碼間干擾(ISI)。當(dāng)時鐘的上下邊沿都用來鎖存數(shù)據(jù)時占空比時鐘(DCD)計(jì)入固有抖動,否則不算固有抖動。