簡(jiǎn)析信號(hào)鏈基礎(chǔ)的時(shí)鐘抖動(dòng)問(wèn)題

引言

　　用于在更遠(yuǎn)距離對(duì)日益增長(zhǎng)的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸?shù)囊恍?biāo)準(zhǔn)不斷出現(xiàn)。來(lái)自各行業(yè)的工程師們組成了各種委員會(huì)和標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)，根據(jù)其開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)的目標(biāo)（數(shù)據(jù)吞吐量和通信距離）確定抖動(dòng)預(yù)算；同時(shí)還要考慮到組成通信鏈路的模塊的局限性。本文介紹時(shí)鐘抖動(dòng)對(duì)高速鏈路性能的影響。我們將重點(diǎn)介紹抖動(dòng)預(yù)算基礎(chǔ)。

圖1:通信鏈路—抖動(dòng)組件

　　圖1顯示了集成有一個(gè)嵌入式時(shí)鐘的典型高速通信鏈路。每個(gè)子系統(tǒng)（時(shí)鐘、發(fā)送器、通道和接收機(jī)）都會(huì)對(duì)整體抖動(dòng)預(yù)算的增加產(chǎn)生影響。子系統(tǒng)抖動(dòng)包括一個(gè)決定性（DJ）組件和一個(gè)隨機(jī)組件（RJ），如圖1所示。為了實(shí)現(xiàn)可接受的通信效果，必須滿足下列條件：

　　1 方程式1

　　
其中：TJSYS是總抖動(dòng)，而1UI為1個(gè)單位時(shí)間間隔（1比特時(shí)間）

　　總抖動(dòng)（TJ）包括每個(gè)子系統(tǒng)決定性抖動(dòng)和隨機(jī)抖動(dòng)的和。由于隨機(jī)抖動(dòng)自身的屬性，進(jìn)行這種求和時(shí)需要特別注意。隨機(jī)抖動(dòng)呈現(xiàn)高斯（隨機(jī)）分布，并且無(wú)邊界。因此，隨機(jī)抖動(dòng)可表示為一個(gè)RMS值，并且在規(guī)定測(cè)量/整合帶寬范圍內(nèi)對(duì)其進(jìn)行估算。例如，圖1所示接收機(jī)的抖動(dòng)測(cè)量帶寬便為f2 - f1（參見(jiàn)圖 2）。這是因?yàn)榻邮諜C(jī)鎖相環(huán)路（PLL）追蹤 f1 以下的抖動(dòng)（從而排斥它），而發(fā)射PLL的頻率上限為f2。從接收機(jī)的角度來(lái)看，使鏈路性能降低的隨機(jī)抖動(dòng)降至這些限制之間。

　　圖 2高速通信鏈路—隨機(jī)抖動(dòng)測(cè)量帶寬