數(shù)字信號(hào)的抖動(dòng)(Jitter)

抖動(dòng)的概念

抖動(dòng)(Jitter)是數(shù)字信號(hào)，尤其是高速數(shù)字信號(hào)的一個(gè)非常關(guān)鍵的概念。如圖1.40所 示，抖動(dòng)反映的是數(shù)字信號(hào)偏離其理想位置的時(shí)間偏差。

高頻數(shù)字信號(hào)的比特周期都非常短，一般為幾百ps甚至幾十ps,很小的抖動(dòng)都會(huì)造成信號(hào)采樣位置的變化從而造成數(shù)據(jù)誤判，所以高頻數(shù)字信號(hào)對(duì)于抖動(dòng)都有嚴(yán)格的要求。抖動(dòng)這個(gè)概念說(shuō)起來(lái)簡(jiǎn)單，但實(shí)際上仔細(xì)研究起來(lái)是非常復(fù)雜的，關(guān)于其概念的理解有以下幾個(gè)需要注意的方面：
抖動(dòng)是數(shù)字信號(hào)，特別是高速數(shù)字信號(hào)重要的一個(gè)概念，越是高速的信號(hào)，其比特周期越短對(duì)于抖動(dòng)要求就嚴(yán)格；校準(zhǔn)數(shù)字信號(hào)測(cè)試哪里買(mǎi)

對(duì)于真實(shí)的數(shù)據(jù)信號(hào)來(lái)說(shuō)，其頻譜會(huì)更加復(fù)雜一些。比如偽隨機(jī)序列(PRBS)碼流的頻譜的包絡(luò)類(lèi)似一個(gè)sinc函數(shù)。圖1.4是用同一個(gè)發(fā)送芯片分別產(chǎn)生的800Mbps和2.5Gbps的PRBS信號(hào)的頻譜，可以看到雖然輸出數(shù)據(jù)速率不一樣，但是信號(hào)的主要頻譜能量集中在4GHz以?xún)?nèi)，也并不見(jiàn)得2.5Gbps信號(hào)的高頻能量就比800Mbps的高很多。

頻譜儀是對(duì)信號(hào)能量的頻率分布進(jìn)行分析的準(zhǔn)確的工具，數(shù)字工程師可以借助頻譜分析儀對(duì)被測(cè)數(shù)字信號(hào)的頻譜分布進(jìn)行分析。當(dāng)沒(méi)有頻譜儀可用時(shí)，我們通常根據(jù)數(shù)字信號(hào)的上升時(shí)間估算被測(cè)信號(hào)的頻譜能量：

信號(hào)的比較高頻率成分=0.5/信號(hào)上升時(shí)間(10%～90%)

或者當(dāng)使用20%～80%的上升時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，計(jì)算公式如下：

信號(hào)的比較高頻率成分=0.4/信號(hào)上升時(shí)間(20%～80%) 北京數(shù)字信號(hào)測(cè)試銷(xiāo)售價(jià)格數(shù)字信號(hào)上升時(shí)間的定義；

抖動(dòng)的頻率范圍。抖動(dòng)實(shí)際上是時(shí)間上的噪聲，其時(shí)間偏差的變化頻率可能比較  快也可能比較慢。通常把變化頻率超過(guò)10Hz以上的抖動(dòng)成分稱(chēng)為jitter,而變化頻率低于  10Hz的抖動(dòng)成分稱(chēng)為wander(漂移)。wander主要反映的是時(shí)鐘源隨著時(shí)間、溫度等的緩  慢變化，影響的是時(shí)鐘或定時(shí)信號(hào)的***精度。在通信或者信號(hào)傳輸中，由于收發(fā)雙方都會(huì)  采用一定的時(shí)鐘架構(gòu)來(lái)進(jìn)行時(shí)鐘的分配和同步，緩慢的時(shí)鐘漂移很容易被跟蹤上或補(bǔ)償?shù)簦?因此wander對(duì)于數(shù)字電路傳輸?shù)恼`碼率影響不大，高速數(shù)字電路測(cè)量中關(guān)心的主要是高  頻的jitter。

理想的跳變位置。抖動(dòng)是個(gè)相對(duì)的時(shí)間量，怎么確定信號(hào)的理想的跳變位置對(duì)于 抖動(dòng)的測(cè)量結(jié)果有很關(guān)鍵的影響。對(duì)于時(shí)鐘信號(hào)的測(cè)量，我們通常關(guān)心的是時(shí)鐘信號(hào)是否 精確地等間隔，因此這個(gè)理想位置通常是從被測(cè)信號(hào)中提取的一個(gè)等周期分布時(shí)鐘的跳變 沿；而對(duì)于數(shù)據(jù)信號(hào)的測(cè)量，我們關(guān)心的是這個(gè)信號(hào)相對(duì)于其時(shí)鐘的位置跳變，因此這個(gè)理 想跳變位置就是其時(shí)鐘有效沿的跳變位置。對(duì)于很多采用嵌入式時(shí)鐘的高速數(shù)字電路來(lái) 說(shuō)，由于沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的時(shí)鐘傳輸通道，情況要更復(fù)雜一些，這時(shí)的理想跳變位置通常是指用一 個(gè)特定的時(shí)鐘恢復(fù)電路(可能是硬件的也可能是軟件的)從數(shù)據(jù)中恢復(fù)出的時(shí)鐘的有效跳 變沿。真實(shí)的數(shù)字信號(hào)頻譜；

采用同步時(shí)鐘的電路減少了出現(xiàn)邏輯不確定狀態(tài)的可能性，而且可以減小電路和信號(hào)布線時(shí)延的累積效應(yīng)，所以在現(xiàn)代的數(shù)字系統(tǒng)和設(shè)備中***采用。采用同步電路以后，數(shù)字電路就以一定的時(shí)鐘節(jié)拍工作，我們把數(shù)字信號(hào)每秒鐘跳變的比較大速率稱(chēng)為信號(hào)的數(shù)據(jù)速率(BitRate),單位通常是bps(bitspersecond)或者bit/s。大部分并行總線的數(shù)據(jù)速率和系統(tǒng)中時(shí)鐘的工作頻率一致，比如某51系列單片機(jī)工作在11.0592MHz時(shí)鐘下，其數(shù)據(jù)線上的數(shù)據(jù)速率就是11.0592Mbps;也有些特殊的場(chǎng)合采用DDR方式(DoubleDataRate)采樣，數(shù)據(jù)速率是其時(shí)鐘工作頻率的2倍，比如某DDR4內(nèi)存芯片，其工作時(shí)鐘是1333MHz,其數(shù)據(jù)速率是2666Mbps。還有些高速傳輸?shù)那闆r，比如PCle、USB3.0、SATA、RapidIO、100G以太網(wǎng)等總線，時(shí)鐘信息是通過(guò)編碼嵌入在數(shù)據(jù)流中，這種情況下雖然在外部看不到有專(zhuān)門(mén)的時(shí)鐘傳輸通道，但是其工作起來(lái)仍然有特定的數(shù)據(jù)速率。數(shù)字信號(hào)帶寬用每bit占用的時(shí)間間隔的倒數(shù)來(lái)近似表示，傳輸速率的單位是bit/s，傳輸速率=傳輸信號(hào)的帶寬。湖北數(shù)字信號(hào)測(cè)試工廠直銷(xiāo)

什么是模擬信號(hào)？數(shù)字信號(hào)？校準(zhǔn)數(shù)字信號(hào)測(cè)試哪里買(mǎi)

對(duì)于一個(gè)理想的方波信號(hào)，其上升沿是無(wú)限陡的，從頻域上看 它是由無(wú)限多的奇數(shù)次諧波構(gòu)成的，因此一個(gè)理想方波可以認(rèn)為是無(wú)限多奇次正弦諧波 的疊加。

但是對(duì)于真實(shí)的數(shù)字信號(hào)來(lái)說(shuō)，其上升沿不是無(wú)限陡的，因此其高次諧波的能量會(huì)受到 限制。比如圖1.3是用同一個(gè)時(shí)鐘芯片分別產(chǎn)生的50MHz和250MHz的時(shí)鐘信號(hào)的頻 譜，我們可以看到雖然兩種情況下輸出時(shí)鐘頻率不一樣，但是信號(hào)的主要頻譜能量都集中在 5GHz以?xún)?nèi)，并不見(jiàn)得250MHz時(shí)鐘的頻譜分布就一定比50MHz時(shí)鐘的大5倍。 校準(zhǔn)數(shù)字信號(hào)測(cè)試哪里買(mǎi)

深圳市力恩科技有限公司目前已成為一家集產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售相結(jié)合的服務(wù)型企業(yè)。公司成立于2014-04-03，自成立以來(lái)一直秉承自我研發(fā)與技術(shù)引進(jìn)相結(jié)合的科技發(fā)展戰(zhàn)略。公司主要產(chǎn)品有實(shí)驗(yàn)室配套，誤碼儀/示波器，矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀，協(xié)議分析儀等，公司工程技術(shù)人員、行政管理人員、產(chǎn)品制造及售后服務(wù)人員均有多年行業(yè)經(jīng)驗(yàn)。并與上下游企業(yè)保持密切的合作關(guān)系。依托成熟的產(chǎn)品資源和渠道資源，向全國(guó)生產(chǎn)、銷(xiāo)售實(shí)驗(yàn)室配套，誤碼儀/示波器，矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀，協(xié)議分析儀產(chǎn)品，經(jīng)過(guò)多年的沉淀和發(fā)展已經(jīng)形成了科學(xué)的管理制度、豐富的產(chǎn)品類(lèi)型。深圳市力恩科技有限公司通過(guò)多年的深耕細(xì)作，企業(yè)已通過(guò)儀器儀表質(zhì)量體系認(rèn)證，確保公司各類(lèi)產(chǎn)品以高技術(shù)、高性能、高精密度服務(wù)于廣大客戶。歡迎各界朋友蒞臨參觀、 指導(dǎo)和業(yè)務(wù)洽談。