使用直方圖形式的邊緣交叉點數(shù)據(jù)消除電路抖動

在本系列關(guān)于抖動歷史的前一部分中，我們已經(jīng)達到了新千年的風口浪尖。當今抖動分析的流行方法是使用直方圖形式的邊緣交叉點數(shù)據(jù)，并將高斯函數(shù)擬合到圖的尾部。但是，正如我們所知，尾巴適合不適合膽小的人。測試方法將如何向前推進以克服這一障礙?

正如實際情況一樣，抖動分析的情景在該時間范圍內(nèi)正在經(jīng)歷地震變化。首先，數(shù)據(jù)速率呈螺旋式上升趨勢，將信號完整性問題和抖動分析引入最前沿。還有越來越多的數(shù)據(jù)信號標準(如USB)的使用，這些標準產(chǎn)生了在測試方法中要解決的問題。 或許更重要的是，實時示波器正在逐漸形成。在20世紀90年代早期，實時示波器可能具有幾萬個數(shù)據(jù)點的存儲深度。到了21世紀初，記憶深度延伸到了大腦中。同時，這些儀器的處理能力正在上升。總的來說，那一代實時示波器開始指明如何處理未來的抖動分析。??尾部擬合的困難源于需要擬合兩個參數(shù)：隨機抖動(Rj( dd))和確定性抖動(Dj(dd))。但是，如果我們已經(jīng)知道Rj(dd)，那么我們只需要找到Dj(dd)。那么問題就變成了如何將Rj(dd)尾部與Dj(dd)尾部分開。這是實時示波器不斷增長的功能成為抖動分析問題的解決方案。??到21世紀初，實時示波器被用于分析和隔離困難的電路問題。在嵌入式系統(tǒng)中，由于能夠觸發(fā)罕見事件或瞬變以及解碼串行數(shù)據(jù)，因此它們是調(diào)試的關(guān)鍵。用戶能夠獲取非常長的記錄，以確定邊緣實際到達的時間并表征抖動。這直接導(dǎo)致了專用串行數(shù)據(jù)分析儀的出現(xiàn)。??在2000年代，使用實時示波器確定邊緣的到達時間有很多進步。有一種算法的演變，旨在分離各種抖動成分。正在采用數(shù)據(jù)分析技巧來消除數(shù)據(jù)相關(guān)的抖動。有人試圖隔離有界不相關(guān)抖動的侵入，以及確定周期性抖動分量。

圖1：一個例子一個時間間隔錯誤軌道

在大多數(shù)（如果不是全部）這些更好地分析和量化抖動的努力的背后是Dual-Dirac模型本博客系列的上一部分。但是，在20世紀90年代，抖動測量的另一種方法開始扎根：時間間隔誤差（TIE）：參見圖1.
在其核心，抖動測量是關(guān)于邊緣實際到達何時到達預(yù)期的時間。對于任何給定的邊緣，兩者之間的差異是其TIE值。如果分析波形中的一堆邊并繪制它們，則可以創(chuàng)建TIE軌跡，或者基本上是所有這些TIE值的波形（參見圖2）。

圖2：TIE軌道（頂部為黃色）有助于進一步分析緩慢變化的抖動元素

從這些數(shù)據(jù)中，可以獲得其他形式的分析，并且這些形式通過20世紀90年代用于時鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)的鎖相環(huán)（PLL）的出現(xiàn)而得以促進。使用USB信號，您只有沒有時鐘的數(shù)據(jù)，您必須確定基礎(chǔ)比特率。 USB是如何實現(xiàn)PLL的一個很好的例子（與一些應(yīng)用數(shù)學(xué)相一致）。芯片開始內(nèi)置于示波器中，這些示波器將數(shù)學(xué)和工程技術(shù)結(jié)合在一起，以根據(jù)比特率消除漂移的低頻抖動。這有點像聽音樂：無論是更快還是更慢，我們都會輕拍我們的腳，但我們會跟蹤它。這就是PLL在無時鐘信號的時鐘恢復(fù)中所做的工作。