高速互聯(lián)鏈路中參考時(shí)鐘的抖動(dòng)分析與測量

相鄰周期抖動(dòng)（Cycle to cycle jitter）是時(shí)鐘相鄰周期的周期差值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與測量的結(jié)果。如圖4所示，后一時(shí)鐘周期減去前一時(shí)鐘后作為統(tǒng)計(jì)的樣本，C1=P2-P1, C2=P3-P2, Cn-1 = Pn - Pn-1，把C1到Cn－1進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計(jì)，同理，可以計(jì)算出Cycle to cycle jitter的峰峰值和RMS值。

在上述三種常見的時(shí)鐘抖動(dòng)中，對(duì)于串行總線，通常是測量TIE抖動(dòng)，比如高速收發(fā)器TX端的參考時(shí)鐘。對(duì)于并行電路，通常是測量其時(shí)鐘的周期抖動(dòng)和相鄰周期抖動(dòng)，比如DDR SDRAM、PC主板上的FSB等等。

在圖2、圖3、圖4中的紅色曲線橫軸是時(shí)間，縱軸是對(duì)應(yīng)周期的抖動(dòng)數(shù)值，該曲線反映了抖動(dòng)隨時(shí)間變化的趨勢(shì)，稱為抖動(dòng)跟蹤（Jitter track）；將每個(gè)周期的抖動(dòng)值（比如TIE抖動(dòng)的I1、I2…In）作統(tǒng)計(jì)直方圖，可以得到抖動(dòng)直方圖（Jitter Histogram）；將抖動(dòng)跟蹤做快速傅立葉變換（FFT）計(jì)算可以得到抖動(dòng)頻譜（Jitter Spectrum）。

抖動(dòng)跟蹤是抖動(dòng)在時(shí)域的表現(xiàn)形式，抖動(dòng)頻譜是抖動(dòng)在頻域的表現(xiàn)形式，抖動(dòng)直方圖是抖動(dòng)在統(tǒng)計(jì)域的表現(xiàn)形式。各種測試儀器和分析軟件對(duì)于抖動(dòng)的測量和分析都是在這三個(gè)域中實(shí)現(xiàn)的。

如下圖5為某100MHz時(shí)鐘在時(shí)域、頻域、統(tǒng)計(jì)域分析其TIE抖動(dòng)的示意圖。左上角的F2為某100MHz時(shí)鐘，P1是時(shí)鐘的TIE參數(shù)測量；右上角的F3是TIE抖動(dòng)的直方圖，直方圖不是高斯分布，可見時(shí)鐘存在固有抖動(dòng)。