為什么你應該關心抖動

抖動是一個常見問題。信號相對于預期時間位置的量化錯位，抖動最終是串行鏈路性能的關鍵定義的退化，即誤碼率。配電網絡 (PDN) 會引起噪聲和抖動；兩者都會導致傳輸錯誤并增加串行鏈路的誤碼率。

工程師需要根據誤碼率明確表征他們的設備。他們想知道他們的設備是否達到了目標誤碼率，是否具有前向糾錯功能，以及他們需要達到的目標誤碼率是多少。不同元素的行為與設備的總體行為和損傷非常相關。

傳統上，誤碼率測試儀（BERT）被用作直接測量誤碼率的儀器，這是實際的測量目標，但這些設備非常昂貴，并且它們并不能真正幫助人們識別造成損害的根本原因鏈接。因此，業界開發了使用示波器和高級定制分析工具的替代方法，這些方法更專注于錯誤原因，更具成本效益并具有更快的吞吐量。誤碼要求已轉化為抖動和噪聲預算。

考慮帶有發送器、通道和接收器的串行鏈路。從接收端的角度，我們可以看到決策閾值受到系統噪聲的影響，時間參考受到抖動的影響。通過提取抖動和噪聲并在串行鏈路中清楚地識別它們，我們可以推斷它們的影響以預測誤碼率并了解系統的性能。抖動分析基于波形何時穿過水平參考線評估水平維度中的波形，而噪聲分析基于垂直參考線的交叉沿垂直維度評估，通常在眼圖的中心；結合抖動和噪聲分析可以更好地預測誤碼率性能。

抖動類型

抖動是由多種原因引起的，包括：

寬帶噪聲密度抖動：與功率損耗阻抗相關的寬帶噪聲，在敏感電路中表現為電壓，產生抖動。

電源軌諧振抖動：阻抗諧振，具有在敏感電路的電源軌中轉換為 AM 的噪聲峰值。

一種圖像顯示電力軌諧振抖動的圖形用戶界面

圖 1：電源軌諧振抖動示例

事件驅動的抖動：由于系統中發生的其他事情而發生的抖動。

調制引起的抖動：在電源軌上轉換為 AM 的 FM 或相位調制。

熱噪聲：通常是高斯分布，熱（或固有）噪聲是無界的，由載流子的隨機熱運動引起。這很像背景對話……隨機且不斷變化。

注入噪聲：來自電磁干擾 (EMI) 的抖動或來自相鄰布線的串擾，注入噪聲有界但與設備處理的數據流無關。它通常有一個固定的、可識別的來源，如振蕩器或電源。

圖形用戶界面顯示來自電源的時鐘抖動

圖 2：電源時鐘抖動示例

傳輸損耗：由于帶寬限制、趨膚效應損耗、介電吸收、光纖中的色散或反射、阻抗和失配引起的抖動。

如何分析抖動和噪聲

目標是使用有限的采集數據預測設備在目標誤碼率規范下的行為。這些方法很復雜，需要測試人員對噪聲和抖動進行分解、協調和建模。它包括五個步驟：

1、獲取統計相關數據。如何做到這一點取決于所 使用的 示波器是實時儀器還是 采樣儀器。

2、分解并分離各種抖動和噪聲成分。

抖動分析模型及其對配電網絡 (PDN) 的影響

3、協調抖動和噪聲的影響。什么是抖動？什么是噪音？噪聲總是抖動，但抖動并不總是噪聲。

4、構建允許將行為外推到更高 BER 目標的統計模型。

5、對模型進行總抖動作為指定誤碼率 ( TJ@BER ) 和指定誤碼率下的總噪聲 ( TN@BER ) 的測量。

當今高速通信的串行數據標準需要廣泛的抖動一致性測試。詳細了解泰克的測試儀器產品組合如何幫助您滿足設計目標和合規性要求，或查看我們的點播網絡研討會信號和電源完整性。