定时决定一切:该如何测量附加抖动

今日头条

1130人已加入

描述

作者:Julian Hagedorn

欢迎阅读TI 最新《定时决定一切》系列博客文章的第一篇!在本系列中,您会发现我们的 TI 时钟专家能解决您的所有时钟问题,满足您的任何需求。作为该最新博客系列的开篇文章,我将帮助您了解如何正确测量时钟缓冲器的附加抖动。


为什么抖动很重要?

在当今数据通信、有线及无线基础设施以及其它高速应用等高级系统中,时钟抖动是整体系统性能的关键因素。要达到所需的系统抖动性能,一定要保持尽可能低的时钟抖动,并在整个分配网络上分配低抖动时钟源。

随着系统要求的不断提升,问题也随之而来:时钟线路上添加的简单缓冲器会不会让时钟抖动变得更差?如果会,在添加简单缓冲器之前应该考虑什么问题?

模拟

1:系统级说明

 

附加抖动定义

这就是存在附加抖动的地方。附加抖动可定义为器件本身为输入信号增加的抖动数量。它的计算公式为模拟 ,假设噪声过程是随机的,而且输入噪声与输出噪声互相没有关联。附加抖动可帮助您确定是否可以为时钟线路添加简单缓冲器。

要显示真正的缓冲器附加抖动,在理想情况下应采用没有抖动的时钟源测量。不过,真正的时钟源总是有抖动的。我们应如何解决这个问题呢?不必使用没有抖动的时钟源测量附加抖动,我们可使用清洁或有噪声的输入源进行测量。

输入源研究

以下案例研究是在假定测量值不确定性的情况下,两种输入源的影响。这个实例基于通过 CDCLVC1310 低抖动及低功耗时钟缓冲器得到的真实测量结果。由于温度或电源电压的变化、输入压摆率的变化以及测量设备的不确定性,因此 10fs rms 的假定较小测量不确定值就是通用测量不确定值。

   

输入抖动

输出抖动

附加抖动

案例 1:噪声输入源

A1

180 fs rms

181 fs rms(真实测量值)

19 fs rms

B2

180 fs rms

191 fs rms(假定值)

64 fs rms

案例 2:清洁输入源

A2

74 fs rms

90 fs rms(真实测量值)

51 fs rms

B2

74 fs rms

100 fs rms(假定值)

67 fs rms

1:案例研究 — 抖动值

案例 1 是具有 180fs rms 抖动(12 kHz 至 20 MHz)的噪声输入源的测量结果。根据该输入源,CDCLVC1310 具有 181fs rms 的输出抖动性能,其可产生 19fs rms 的附加抖动(表 1,A1)。如果我们现在假设测量误差为 10fs rms,附加抖动就会突然增加 45fs rms,达到 64fs rms(表 1,B2)。

案例 2 是对具有 74fs rms 抖动(12kHz 至 20MHz)的清洁输入源的测量结果。这可为 CDCLVC1310 显示更准确的附加抖动测量值。输出性能为 90fs rms,其可产生 51fs rms 的附加抖动(表 1,A2)。根据 10fs rms 的测量不确定值,附加抖动只会增加 16fs rms(表 1,B2)。

模拟

2:实例研究 — 附加抖动的图示

了解抖动关系

在案例研究的图示(图 2)中,我们可以看到输入、输出以及附加抖动之间的关系。请记住描述直角三角形 3 边关系的勾股定理公式,附加抖动公式与它类似,即 模拟。在这两个案例中,输入抖动保持恒定,输出抖动(黑线和蓝线)变化为 10fs rms。我们很容易看出,案例 2 可提供更准确的附加抖动测量结果,因为它不怎么受测量不确定性影响。另外,该图还显示,附加抖动测量值很容易产生错误结果。

总之,我极力推荐使用清洁输入源执行附加抖动测量。在 TI,这也是我们评估缓冲器性能的常用方法。

如欲了解有关时钟抖动的更多详情,敬请访问 TI E2E™ 社区的时钟与定时论坛,在这里,您将会找到已经在使用 TI 时钟与定时产品的工程师撰写的现有博客文章,您也可创建新的条目,解决您的特定需求或问题。

请关注《定时决定一切》系列博客的下篇文章,我们的时钟专家将帮助您选择最适合您应用的时钟产品!

更多资源:

审核编辑:符乾江

打开APP阅读更多精彩内容
声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉

全部0条评论

快来发表一下你的评论吧 !

×
20
完善资料,
赚取积分