随着通信系统中的时钟速率迈入GHz级,抖动这个在模拟设计中十分关键的因素,也开始在数字设计领域中日益得到人们的重视。在高速系统中,时钟或振荡器波形的时序误差会限制一个数字I/O接口的最大速率。不仅如此,它还会导致通信链路的误码率增大,甚至限制A/D转换器的动态范围。有资料表明在3GHz以上的系统中,时间抖动(jitter)会导致码间干扰(ISI),造成传输误码率上升。
时钟抖动(Jitter)的基本概念
抖动的定义为“信号的定时事件与其理想位置之间的偏差”。用SONET SPEC中的描述则为:Jitter is defined as the short-term variations of a digital signal’s significant instants from their ideal positions in time.
在理想情况下,一个频率固定的完美的脉冲信号(以1MHz为例)的持续时间应该恰好是1us,每500ns有一个跳变沿。但不幸的是,这种信号并不存在。如图1所示,信号周期的长度总会有一定变化,从而导致下一个沿的到来时间不确定。这种不确定就是抖动(jitter)。
抖动是对信号时域变化的测量结果,它从本质上描述了信号周期距离其理想值偏离了多少。在绝大多数文献和规范中,时间抖动(jitter)被定义为高速串行信号边沿到来时刻与理想时刻的偏差,所不同的是某些规范中将这种偏差中缓慢变化的成分称为时间游走(wander),而将变化较快的成分定义为时间抖动(jitter)。
图1 时间抖动示意图
时钟抖动的分类
抖动有两种主要类型:确定性抖动和随机性抖动。
确定性抖动是由可识别的干扰信号造成的,这种抖动通常幅度有限,具备特定的(而非随机的)产生原因,而且不能进行统计分析。
随机抖动是指由较难预测的因素导致的时序变化。例如,能够影响半导体晶体材料迁移率的温度因素,就可能造成载子流的随机变化。另外,半导体加工工艺的变化,例如掺杂密度不均,也可能造成抖动。
按照抖动的计算方式,可以将其分为如下三种:文章来源:https://www.toymoban.com/news/detail-649659.html
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