利用頻域時鐘抖動分析加快設(shè)計驗證過程

隨著數(shù)據(jù)速率的提高，時鐘抖動分析的需求也在與日俱增。在高速串行數(shù)據(jù)鏈路中，
時鐘抖動會影響發(fā)射機、傳輸線和接收機的數(shù)據(jù)抖動。保證時鐘質(zhì)量的測量也在不斷發(fā)
展。目前的重點是針對比特誤碼率，在時鐘性能和系統(tǒng)性能之間建立直接聯(lián)系。我們將探討參考時鐘的作用和時鐘抖動對數(shù)據(jù)抖動的影響，并討論在E5052B 信號源分析儀
（SSA）上運行的Agilent E5001A 精確時鐘抖動分析應(yīng)用軟件所配備的全新測量技術(shù)。
該應(yīng)用軟件提供了前所未有的強大能力，可以對隨機抖動（RJ）和周期抖動（PJ）分量
超低RJ 測量和實時抖動頻譜分析，使您能夠提高設(shè)計質(zhì)量。我們還將對新解決方案的實
時測量功能進行討論，這一功能能夠加快設(shè)計驗證過程。
參考時鐘在高速串行應(yīng)用中的作用圖1 是參考時鐘的主要分量。發(fā)射機通常將一組速率較低的并行信號轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù)流。信號經(jīng)過一條包括多個背板和電纜的傳輸通道進行傳送。接收機通常會解釋輸入的串行數(shù)據(jù)，從中分離出時鐘，再把串行數(shù)據(jù)重新轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)流。在許多諸如此類的說明中，參考時鐘更多地被視為一種分量但不是主要分量，而在高速串行數(shù)據(jù)系統(tǒng)中，我們必須承認參考時鐘是一種主要分量。通常，參考時鐘的振蕩速率遠遠低于數(shù)據(jù)速率，但它會在發(fā)射機中成倍增長。發(fā)射機使用參考時鐘來確定串行數(shù)據(jù)流中的邏輯變換定時。發(fā)射的數(shù)據(jù)中包括參考時鐘的特征。在接收機中可能會出現(xiàn)兩種不同的情況。如果未分配參考時鐘，則接收機會利用鎖相環(huán)（PLL）從數(shù)據(jù)流中還原時鐘――并利用該時鐘定位采樣時間點。如果已分配參考時鐘，則接收機會同時使用數(shù)據(jù)信號和參考時鐘來定位采樣點。

時鐘抖動對發(fā)射機數(shù)據(jù)抖動的影響
參考時鐘是最終的系統(tǒng)定時源。它為發(fā)射機、已分配和未分配的時鐘系統(tǒng)提供時基，
而接收機的時鐘恢復(fù)電路可以重現(xiàn)參考時鐘特征?，F(xiàn)在我們將探討時鐘抖動如何在系統(tǒng)發(fā)射機中進行傳輸。發(fā)射機必須用適當(dāng)?shù)囊驍?shù)乘以參考時鐘獲得數(shù)據(jù)速率，才能確定邏輯變換定時。例如，對于100 MHz 參考時鐘和5 Gb/s 輸出信號，發(fā)射機將用PLL 給參考時鐘乘以因數(shù)50。PLL 乘法器不僅放大時鐘抖動，還引入其自身的抖動，主要是PLL 壓控振蕩器（VCO）的RJ。頻率乘以因數(shù)n 的結(jié)果是相位噪聲功率載波比乘以n2，所以抖動迅速
變大。