數字信號的抖動(Jitter)

抖動的概念

抖動(Jitter)是數字信號，尤其是高速數字信號的一個非常關鍵的概念。如圖1.40所 示，抖動反映的是數字信號偏離其理想位置的時間偏差。

高頻數字信號的比特周期都非常短，一般為幾百ps甚至幾十ps,很小的抖動都會造成信號采樣位置的變化從而造成數據誤判，所以高頻數字信號對于抖動都有嚴格的要求。抖動這個概念說起來簡單，但實際上仔細研究起來是非常復雜的，關于其概念的理解有以下幾個需要注意的方面：
抖動是數字信號，特別是高速數字信號重要的一個概念，越是高速的信號，其比特周期越短對于抖動要求就嚴格；校準數字信號測試哪里買

對于真實的數據信號來說，其頻譜會更加復雜一些。比如偽隨機序列(PRBS)碼流的頻譜的包絡類似一個sinc函數。圖1.4是用同一個發送芯片分別產生的800Mbps和2.5Gbps的PRBS信號的頻譜，可以看到雖然輸出數據速率不一樣，但是信號的主要頻譜能量集中在4GHz以內，也并不見得2.5Gbps信號的高頻能量就比800Mbps的高很多。

頻譜儀是對信號能量的頻率分布進行分析的準確的工具，數字工程師可以借助頻譜分析儀對被測數字信號的頻譜分布進行分析。當沒有頻譜儀可用時，我們通常根據數字信號的上升時間估算被測信號的頻譜能量：

信號的比較高頻率成分=0.5/信號上升時間(10%～90%)

或者當使用20%～80%的上升時間標準時，計算公式如下：

信號的比較高頻率成分=0.4/信號上升時間(20%～80%) 北京數字信號測試銷售價格數字信號上升時間的定義；

抖動的頻率范圍。抖動實際上是時間上的噪聲，其時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10Hz以上的抖動成分稱為jitter,而變化頻率低于  10Hz的抖動成分稱為wander(漂移)。wander主要反映的是時鐘源隨著時間、溫度等的緩  慢變化，影響的是時鐘或定時信號的***精度。在通信或者信號傳輸中，由于收發雙方都會  采用一定的時鐘架構來進行時鐘的分配和同步，緩慢的時鐘漂移很容易被跟蹤上或補償掉， 因此wander對于數字電路傳輸的誤碼率影響不大，高速數字電路測量中關心的主要是高  頻的jitter。

理想的跳變位置。抖動是個相對的時間量，怎么確定信號的理想的跳變位置對于 抖動的測量結果有很關鍵的影響。對于時鐘信號的測量，我們通常關心的是時鐘信號是否 精確地等間隔，因此這個理想位置通常是從被測信號中提取的一個等周期分布時鐘的跳變 沿；而對于數據信號的測量，我們關心的是這個信號相對于其時鐘的位置跳變，因此這個理 想跳變位置就是其時鐘有效沿的跳變位置。對于很多采用嵌入式時鐘的高速數字電路來 說，由于沒有專門的時鐘傳輸通道，情況要更復雜一些，這時的理想跳變位置通常是指用一 個特定的時鐘恢復電路(可能是硬件的也可能是軟件的)從數據中恢復出的時鐘的有效跳 變沿。真實的數字信號頻譜；

采用同步時鐘的電路減少了出現邏輯不確定狀態的可能性，而且可以減小電路和信號布線時延的累積效應，所以在現代的數字系統和設備中***采用。采用同步電路以后，數字電路就以一定的時鐘節拍工作，我們把數字信號每秒鐘跳變的比較大速率稱為信號的數據速率(BitRate),單位通常是bps(bitspersecond)或者bit/s。大部分并行總線的數據速率和系統中時鐘的工作頻率一致，比如某51系列單片機工作在11.0592MHz時鐘下，其數據線上的數據速率就是11.0592Mbps;也有些特殊的場合采用DDR方式(DoubleDataRate)采樣，數據速率是其時鐘工作頻率的2倍，比如某DDR4內存芯片，其工作時鐘是1333MHz,其數據速率是2666Mbps。還有些高速傳輸的情況，比如PCle、USB3.0、SATA、RapidIO、100G以太網等總線，時鐘信息是通過編碼嵌入在數據流中，這種情況下雖然在外部看不到有專門的時鐘傳輸通道，但是其工作起來仍然有特定的數據速率。數字信號帶寬用每bit占用的時間間隔的倒數來近似表示，傳輸速率的單位是bit/s，傳輸速率=傳輸信號的帶寬。湖北數字信號測試工廠直銷

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對于一個理想的方波信號，其上升沿是無限陡的，從頻域上看 它是由無限多的奇數次諧波構成的，因此一個理想方波可以認為是無限多奇次正弦諧波 的疊加。

但是對于真實的數字信號來說，其上升沿不是無限陡的，因此其高次諧波的能量會受到 限制。比如圖1.3是用同一個時鐘芯片分別產生的50MHz和250MHz的時鐘信號的頻 譜，我們可以看到雖然兩種情況下輸出時鐘頻率不一樣，但是信號的主要頻譜能量都集中在 5GHz以內，并不見得250MHz時鐘的頻譜分布就一定比50MHz時鐘的大5倍。 校準數字信號測試哪里買

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