存在串?dāng)_時的抖動和定時分析

對串?dāng)_引起的BUJ的靈敏度在不同測量系統(tǒng)之間而不同。示波器在測量或推斷抖動時，會悲觀地把BUJ或NP-BUJ捆綁到RJ中，然后還會高報TJ.抖動結(jié)果(RJ,TJ)主要取決于侵入信號碼型復(fù)雜性，PRBS31最差，而PRB7一般不會導(dǎo)致大的誤差。在實(shí)時示波器中，RJ和TJ結(jié)果還取決于記錄長度，記錄長度越長，提供的樣點(diǎn)越多，抖動分離能力越好。這一問題的具體機(jī)制還與實(shí)現(xiàn)方案有關(guān)。

BUJ測量解決方案目前，在懷疑存在串?dāng)_時，有許多方法進(jìn)行抖動分析，但沒有一種方法能夠像示波器為DDJ和PJ提供的結(jié)果那樣，提供單鍵測量結(jié)果。一條線索是抖動分析儀器報導(dǎo)的RJ測量結(jié)果是不是異常大。熱效應(yīng)、也是RJ的最終成因，很少會超過3 ps RMS.如果報告的RJ大于3 ps,那么可能是串?dāng)_導(dǎo)致了問題。

識別串?dāng)_的其它技巧要求更多地控制侵入信號信道。例如，如果有可能關(guān)閉懷疑的侵入信號，那么可以比較侵入信號信道上有信號和沒有信號時的RJ測量數(shù)據(jù)。如果有侵入信號的RJ大于沒有侵入信號的RJ,那么串?dāng)_就是問題。解決方案是在Dual-Dirac模型中使用侵入信道關(guān)閉時測量的RJ及侵入信道打開時測量的雙Dirac DJ,來估算相關(guān)BER下的總抖動。這種方法的問題在于，它要求控制侵入信號，而并非一直可能實(shí)現(xiàn)。另一個問題是它在非線性系統(tǒng)中是無效的(大多數(shù)發(fā)射機(jī)是非線性系統(tǒng))，其對誤差持樂觀態(tài)度，因?yàn)椴糠执當(dāng)_是無界的。

更加先進(jìn)的方法是實(shí)現(xiàn)識別BUJ的抖動分析算法，這涉及在分隔DDJ和PJ之后在抖動分析中增加一個額外步驟，把NP-BUJ與RJ分開，如圖5所示。一個關(guān)鍵優(yōu)勢是這適用于每個場景，因?yàn)樗恍枰刂魄秩胄盘?，非線性TX不會帶來問題。此外，無界串?dāng)_成分將正確識別為無界。這種方法的缺點(diǎn)是結(jié)果仍有一些悲觀。

圖5 識別BUJ的抖動分析及得到的抖動分解地圖

為測試抖動分析算法把BUJ與其它隨機(jī)抖動來源準(zhǔn)確分開的能力，我們重復(fù)圖4所示的測試，但增加了等效時間采樣示波器采用識別BUJ的抖動分析算法提供的結(jié)果。圖6中虛線表示的結(jié)果與BERT相比仍有些悲觀。實(shí)時示波器得到的結(jié)果還要更悲觀一些。也就是說，報告的TJ誤差精度大幅度改善，即使在懷疑的串?dāng)_可能會導(dǎo)致抖動和噪聲相關(guān)誤差時，仍有可能相信示波器的TJ測量。

圖6 識別BUJ的抖動分析(虛線)算法顯示具有大量串?dāng)_的DUT上的精度明顯改善

小結(jié)隨著數(shù)據(jù)速率不斷提高，抖動已經(jīng)占到信令間隔中非常大的比重，設(shè)計(jì)人員全面了解設(shè)計(jì)中抖動類型和抖動來源越來越重要。由于大多數(shù)高速串行設(shè)計(jì)現(xiàn)在涉及多條通路，串?dāng)_幾乎是不可避免的結(jié)果，在抖動預(yù)算中必須考慮串?dāng)_。

但到目前為止，使用抖動分離技術(shù)一直很難測量串?dāng)_引起的抖動或有界不相關(guān)抖動的影響。由于抖動算法沒有考慮BUJ,因此BUJ一直與RJ歸并在一起，與BER測試儀獲得的結(jié)果相比，得到的是悲觀的總抖動結(jié)果。

正是認(rèn)識到這種日益增長的問題，特別是對10 Gb/s以上的數(shù)據(jù)速率，抖動模型正在擴(kuò)展到包括BUJ,并增加識別BUJ的算法。在涉及大量串?dāng)_的測試中，實(shí)踐證明，新模型可以在實(shí)時示波器和等效時間采樣示波器上有效提供TJ結(jié)果，并與BERT得到的結(jié)果一致。它還可以更加全面地分析設(shè)計(jì)中的抖動問題，包括串?dāng)_引起的抖動。

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