理解jitter与skew：时钟抖动与偏差解析

"jitter和skew是数字通信系统中的两个关键概念，涉及到信号质量和时序准确性。本文将详细介绍它们的定义、影响以及如何通过眼图进行分析和评估。\n\nJitter，或抖动，是指实际信号的过零点与理想采样点之间的时间偏差，通常以皮秒（ps）为单位。这种时间差异可能导致采样点偏离预期，从而影响数据的正确读取。如果jitter过大，可能会导致数据延迟或提前，不满足建立时间（setup time）和保持时间（hold time）的要求，进而产生误码。误码率（BER）是衡量系统性能的重要指标，jitter是影响误码率的主要因素之一。\n\nSkew，或偏差，是指两个时钟之间的相对时间差异，比如差分对中的+和-时钟。当这两个时钟的过零点不同时，可能会影响数据传输的同步性，同样会增加误码率的风险。\n\n信号完整性（Signal Integrity, SI）涵盖了jitter和电压噪声两方面。电压噪声可能导致在采样点上读取到错误的电压水平，而jitter则影响了采样时间的准确性。通过眼图，我们可以直观地观察和分析这些现象。眼图是通过将大量连续比特叠加在一个UI（Unit Interval，一个比特的时间）上来形成的，它展示了信号的上升沿和下降沿在UI中的分布情况，有助于评估系统的误码率。\n\n在眼图中，可以统计上升沿和下降沿出现在UI中心两侧的概率，以及在1和0处不同电压出现的概率，从而预测系统的误码率。时钟jitter会导致采样点在UI中的位置左右移动，同样，数据也会因jitter而移动。理想情况下，采样点位于UI的中点时，两侧出现误码的概率相等，总体错误概率最低。\n\n噪声主要影响上升和下降沿，这是误码率较高的区域。周期抖动是衡量每个时钟周期相对于理想周期的差异，也是jitter的一种类型。通过示波器和软件PLL方法，我们可以分析和量化这些参数，从而优化系统设计，提高通信质量。\n\n总结来说，jitter和skew是衡量数字通信系统时序准确性和信号质量的关键参数，它们与误码率密切相关。通过眼图分析，工程师能够更好地理解和改善系统的性能，确保数据传输的准确无误。"