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數(shù)字采樣示波器快速進(jìn)行確定性抖動(dòng)測(cè)量
2012-08-08
產(chǎn)生示波器確定性抖動(dòng)的主要原因有：
1．基準(zhǔn)電平模糊。由系統(tǒng)低頻截止點(diǎn)引起，它會(huì)在長(zhǎng)串連續(xù)同樣數(shù)字(CID)附近產(chǎn)生抖動(dòng)。
2．系統(tǒng)帶寬不足。這會(huì)阻止某些脈沖達(dá)到穩(wěn)態(tài)水平，在分隔的脈沖(如..010..或..101..數(shù)據(jù)序列)上引起抖動(dòng)。
3．放大器偏置。可在每次數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換時(shí)引起脈寬變形。
4．非線性放大器效應(yīng)。它會(huì)產(chǎn)生不可預(yù)測(cè)的抖動(dòng)影響，經(jīng)常在長(zhǎng)串CID之后引起抖動(dòng)。
5．電源噪聲和串?dāng)_。會(huì)產(chǎn)生與數(shù)據(jù)輸入無(wú)關(guān)的抖動(dòng)(有時(shí)稱作有限無(wú)關(guān)聯(lián)抖動(dòng))。
光纖通訊系統(tǒng)中，抖動(dòng)會(huì)在每個(gè)元件上累積。在接收端，時(shí)鐘和數(shù)據(jù)恢復(fù)電路(CDR)分析數(shù)據(jù)并分解出串行速率時(shí)鐘，CDR上的抖動(dòng)表現(xiàn)為時(shí)鐘速率小頻率變化。緩慢的變化(小頻率抖動(dòng))很容易跟蹤，而快速變化(高頻抖動(dòng))則不那么容易。如果接收端有太多高頻抖動(dòng)，時(shí)鐘就不能分解出來(lái)，于是在數(shù)據(jù)通信中出現(xiàn)大量錯(cuò)誤。
抖動(dòng)余量考慮
為防止上面所說(shuō)的這種情況出現(xiàn)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員應(yīng)考慮采用抖動(dòng)余量。注意確定性抖動(dòng)是線性增加的(在最壞情況下所有抖動(dòng)源都加在一起)，而隨機(jī)性抖動(dòng)則以幾何倍數(shù)增加(平方和再開方)，這里假設(shè)引起隨機(jī)性抖動(dòng)的噪聲源是獨(dú)立無(wú)關(guān)的。將抖動(dòng)元件分開會(huì)使每個(gè)元件產(chǎn)生的抖動(dòng)更加隨機(jī)，這有幾個(gè)好處，包括鏈接距離更長(zhǎng)及元件成本更低。
應(yīng)注意的是，確定性抖動(dòng)測(cè)量誤差總是使元件確定性抖動(dòng)顯得更大，而且是直接從余量中減去，隨機(jī)性抖動(dòng)測(cè)量誤差沒有這么嚴(yán)重，所以更需要準(zhǔn)確測(cè)量確定性抖動(dòng)。
測(cè)量確定性抖動(dòng)需要知道一個(gè)數(shù)據(jù)模板序列。K28.5是測(cè)量光纖通道和工作在1Gb/s到3.125Gb/s以太網(wǎng)系統(tǒng)抖動(dòng)通常指定的序列模板，該序列是8B/10B譯碼表中的一個(gè)特殊字符，經(jīng)常表示一幀的開始或結(jié)束。重復(fù)的K28.5序列(輪流由K28.5+和K28.5-構(gòu)成)含有數(shù)據(jù)串0011111010110000010，它有五個(gè)連續(xù)的1和五個(gè)連續(xù)的0(8B/10B譯碼數(shù)據(jù)中最長(zhǎng)連續(xù)同樣數(shù)字)，它還含有分開的1-010和0-101。
重復(fù)的K28.5序列可用于測(cè)量因基準(zhǔn)電平模糊、低帶寬和偏置引起的確定性抖動(dòng)，其它序列更適合于測(cè)量非線性影響引起的抖動(dòng)。
抖動(dòng)測(cè)量
用示波器測(cè)量確定性抖動(dòng)通常有三種方法，分別是眼圖法、平均眼圖法和平均交叉測(cè)量法(表1)。
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