定時(shí)決定一切：如何測(cè)量附加抖動(dòng)

　為什么抖動(dòng)很重要?

　　在當(dāng)今數(shù)據(jù)通信、有線及無(wú)線基礎(chǔ)設(shè)施以及其它高速應(yīng)用等高級(jí)系統(tǒng)中，時(shí)鐘抖動(dòng)是整體系統(tǒng)性能的關(guān)鍵因素。要達(dá)到所需的系統(tǒng)抖動(dòng)性能，一定要保持盡可能低的時(shí)鐘抖動(dòng)，并在整個(gè)分配網(wǎng)絡(luò)上分配低抖動(dòng)時(shí)鐘源。

　　隨著系統(tǒng)要求的不斷提升，問(wèn)題也隨之而來(lái)：時(shí)鐘線路上添加的簡(jiǎn)單緩沖器會(huì)不會(huì)讓時(shí)鐘抖動(dòng)變得更差?如果會(huì)，在添加簡(jiǎn)單緩沖器之前應(yīng)該考慮什么問(wèn)題?

　　圖1：系統(tǒng)級(jí)說(shuō)明

　　附加抖動(dòng)定義

　　這就是存在附加抖動(dòng)的地方。附加抖動(dòng)可定義為器件本身為輸入信號(hào)增加的抖動(dòng)數(shù)量。它的計(jì)算公式為

　　要顯示真正的緩沖器附加抖動(dòng)，在理想情況下應(yīng)采用沒(méi)有抖動(dòng)的時(shí)鐘源測(cè)量。不過(guò)，真正的時(shí)鐘源總是有抖動(dòng)的。我們應(yīng)如何解決這個(gè)問(wèn)題呢?不必使用沒(méi)有抖動(dòng)的時(shí)鐘源測(cè)量附加抖動(dòng)，我們可使用清潔或有噪聲的輸入源進(jìn)行測(cè)量。

　　輸入源研究

　　以下案例研究是在假定測(cè)量值不確定性的情況下，兩種輸入源的影響。這個(gè)實(shí)例基于通過(guò)CDCLVC1310低抖動(dòng)及低功耗時(shí)鐘緩沖器得到的真實(shí)測(cè)量結(jié)果。由于溫度或電源電壓的變化、輸入壓擺率的變化以及測(cè)量設(shè)備的不確定性，因此 10fs rms 的假定較小測(cè)量不確定值就是通用測(cè)量不確定值。

　　表1：案例研究 — 抖動(dòng)值

　　案例 1 是具有 180fs rms 抖動(dòng)(12 kHz 至 20 MHz)的噪聲輸入源的測(cè)量結(jié)果。根據(jù)該輸入源，CDCLVC1310具有 181fs rms 的輸出抖動(dòng)性能，其可產(chǎn)生 19fs rms 的附加抖動(dòng)(表 1，A1)。如果我們現(xiàn)在假設(shè)測(cè)量誤差為 10fs rms，附加抖動(dòng)就會(huì)突然增加 45fs rms，達(dá)到 64fs rms(表 1，B2)。

　　案例 2 是對(duì)具有 74fs rms 抖動(dòng)(12kHz 至 20MHz)的清潔輸入源的測(cè)量結(jié)果。這可為CDCLVC1310顯示更準(zhǔn)確的附加抖動(dòng)測(cè)量值。輸出性能為 90fs rms，其可產(chǎn)生 51fs rms 的附加抖動(dòng)(表 1，A2)。根據(jù) 10fs rms 的測(cè)量不確定值，附加抖動(dòng)只會(huì)增加 16fs rms(表 1，B2)。

　　圖2：實(shí)例研究 — 附加抖動(dòng)的圖示

　　了解抖動(dòng)關(guān)系

　　在案例研究的圖示(圖 2)中，我們可以看到輸入、輸出以及附加抖動(dòng)之間的關(guān)系。請(qǐng)記住描述直角三角形 3 邊關(guān)系的勾股定理公式，附加抖動(dòng)公式與它類似，即

　　總之，我極力推薦使用清潔輸入源執(zhí)行附加抖動(dòng)測(cè)量。