信號鏈基礎：時鐘抖動解秘――高速鏈路時鐘抖動規(guī)范基礎知識分享

用于在更遠距離對日益增長的海量數(shù)據(jù)進行傳輸?shù)囊恍藴什粩喑霈F(xiàn)。來自各行業(yè)的工程師們組成了各種委員會和標準機構，根據(jù)其開發(fā)標準的目標（數(shù)據(jù)吞吐量和通信距離）確定抖動預算；同時還要考慮到組成通信鏈路的模塊的局限性。

方程式 1

其中：TJ_SYS 是總抖動，而 1UI 為1個單位時間間隔（1 比特時間）

總抖動 (TJ) 包括每個子系統(tǒng)決定性抖動和隨機抖動的和。由于隨機抖動自身的屬性，進行這種求和時需要特別注意。隨機抖動呈現(xiàn)高斯（隨機）分布，并且無邊界。因此，隨機抖動可表示為一個 RMS 值，并且在規(guī)定測量/整合帶寬范圍內對其進行估算。例如，圖1 所示接收機的抖動測量帶寬便為 f2 - f1（參見圖2）。這是因為接收機鎖相環(huán)路 (PLL) 追蹤 f1 以下的抖動（從而排斥它），而發(fā)射 PLL 的頻率上限為 f2。從接收機的角度來看，使鏈路性能降低的隨機抖動降至這些限制之間。

由于隨機抖動是隨機過程產生的結果，系統(tǒng)總隨機抖動的計算需要進行方和根 (RSS) 計算，如方程式2所示：

方程式2

決定性抖動源和的計算很簡單：

方程式 3

最后，可對系統(tǒng)總抖動進行估算，由此可以實現(xiàn)鏈路預算；但是，還需要做更多的工作。這種計算涉及統(tǒng)計數(shù)學。需要用到一種被稱之為 Q 因數(shù)的參數(shù)（參見表 1）。Q 因數(shù)的大小具體取決于誤碼率 (BER)，同時還要根據(jù)鏈路性能/可靠性目標來選擇。由于隨機抖動的無邊界屬性，（最終）會出現(xiàn)誤碼。例如，10^-8 的 BER 意味著，每發(fā)送 100,000,000 比特便會有一個比特被錯誤解釋?，F(xiàn)代的通信系統(tǒng)通常會要求一個達到或者超過 10^-12 以上的 BER。

系統(tǒng)總抖動（以及鏈路預算）可使用方程式 4 計算得到：

方程式4

例如，10^-14 的 BER 時，總抖動為：

方程式 5

表1Q 因數(shù)和誤碼率

本文討論了構成總抖動預算的一些參數(shù)。下一次，我們將探討時鐘，并研究隨機抖動和相位噪聲之間的關系。