数字系统中抖动测量的基本原理与影响

电子测量中的简述抖动测量的基本原理 抖动（Jitter）是指时钟信号或数据信号在时间轴上的微小变化，会对数字系统的传输性能和数据完整性产生影响。近年来，抖动已经成为通信工程师非常重视的信号特征。 在数字系统中，时钟频率正在变得越来越高，随着速率的升组，在上升沿或是下降沿哪性是微小的变化也变得越来越重要。因为时钟或数据的抖动会影响到数据的完整性、建立时间和保持时间。并且在考虑信号速率与传输距离之间的折中时，抖动也成为必须考虑的因素。 抖动会使数字电路的传输性能恶化，由于信号上升沿或是下降沿在时间轴上的正确位置被取代，在数据再生的时候，数据比特流中就会引入错误。在合并了缓冲存储器和相位比较器的数字仪表中，由于数据溢出或是损耗，错误就会引入到数字信号中。此外，在数模变换电路中，时钟信号的相位调制会使恢复出的采样信号恶化，这在传输编码的宽带信号时会造成问题。 为了改善抖动对数字系统的影响，需要采取一些措施，例如减小发射器的抖动、使用高质量的时钟信号、优化数字电路的设计等。同时，在信号传输过程中，需要对抖动进行检测和补偿，以确保数据的完整性和传输性能。 此外，抖动也会对信号完整性产生影响。随着速度的增长，今天的高速I/O设计正在更富挑战性。标准要求在物理层有10–12的误码率。随着UI（单元间隙）越来越小，要维持它并提供足够的裕度就越来越困难。其内在含义就是，器件级的抖动必须继续缩减。 过去8年多以来，随着晶体管价格的下跌，通信行业选择将自己的资金投在硅片上去实现更高的速度，而不是投于构成通信信道的电缆或PCB（印刷电路板）材料。今天硅片完成的功能包括发射器端的预加强和FEC以及接收器端的自适应均衡等，用于补偿信道中的环境性变动。另外，有些客户希望将BER改善到10–15或10–17,这样就可以放弃FEC等功能，从而有可能减少功耗。 改善裕度的一个方法是尽量减小发射器的抖动。他说，抖动的一个主要来源是产生时钟信号的RO（环形振荡器）PLL（锁相环）中使用的VCO。他认为，通过优化RO PLL的设计，可以减小抖动对数字系统的影响。 抖动是数字系统中的一个重要问题，需要通信工程师和数字系统设计者共同关注和解决。只有通过对抖动的检测和补偿，才能确保数字系统的传输性能和数据完整性，提高数字系统的可靠性和稳定性。