內(nèi)建式抖動測量技術(shù)（下）
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抖動數(shù)值對應(yīng)分析
經(jīng)過長時間運算后，在半周期正弦抖動部份，圖二十二左明顯可看出其為一高斯分布，具有一個峰值，此值就落于正弦抖動的最大值上。而右圖振幅調(diào)變抖動之測試結(jié)果，則顯示雙峰之抖動分布，且其雙峰的分布量也不盡相同。這是因為振幅調(diào)變訊號每個峰值電壓不同，而不同的峰值會對應(yīng)到不同的數(shù)位碼，所以在長時間抖動測試下才會出現(xiàn)此分布情形。
藉由以上的說明可得知，我們所提出之抖動測系統(tǒng)不但可以成功量化抖動量，并可藉由長時間的分析，可進一步地得知抖動分布型態(tài)，更可從中運算出抖動峰值、抖動均方根植、n倍sigma的抖動分布量…等等。
《圖二十二 長時間累計抖動運算結(jié)果》
所提出測試法之測試結(jié)果
《圖二十三 抖動產(chǎn)生示意圖與實際測試圖》
利用寬頻抖動測試訊號
在量測環(huán)境的建構(gòu)上，我們可分為兩個部份：一為針對抖動放大電路作測試，另一則為全系統(tǒng)測試。在先前架構(gòu)說明中提到，我們所提出的測試架構(gòu)是針對待測訊號之周期對周期抖動作測試，因此需要一延遲電路，將每個周期訊號與延遲一個周期時間之訊號萃取出來。但為了要驗證抖動放大電路操作特性，我們也需要一非常寬頻與寬范圍抖動測試訊號，因此采用圖二十三的測試法。
亦即我們利用兩臺高頻訊號產(chǎn)生器，分別產(chǎn)生代表SUT與SUTd之待測時脈訊號，因為時脈已強制同步，所以若不改變?nèi)魏螀?shù)時，SUT與SUTd之訊號將保持同相位。而為了測試抖動放大電路的放大特性，可藉由調(diào)整其中一臺訊號產(chǎn)生器之延遲量，來仿造實際時脈抖動情形。
如圖中可以觀察出，若調(diào)整訊號產(chǎn)生器2的延遲量，可實現(xiàn)落后抖動分量；若調(diào)整訊號產(chǎn)生器1的延遲量，則可實現(xiàn)領(lǐng)前抖動分量，藉此調(diào)整將可達到寬抖動范圍之測試。此外因訊號產(chǎn)生器可產(chǎn)生大范圍頻率調(diào)整，所以也可進一步測試抖動放大器線性度。
《圖二十四 抖動放大電路量測環(huán)境示意圖》
分析測試過程
圖二十四為抖動放大電路測試環(huán)境示意圖，其輸入訊號為前述兩臺訊號產(chǎn)生器所提供之訊號。于晶片中前端會先有預(yù)先放大器（pre-amplifier）將輸入轉(zhuǎn)換為方波，隨之送入脈波吞噬電路與抖動放大電路中。當抖動量經(jīng)電路放大后，我們利用示波器來觀測輸出訊號間的相位差，再將輸出相位差（JACK-JARef）除以輸入相位差（SUT-SUTd），即可得到抖動放大電路之放大倍率。
此外當輸入訊號頻率改變時，可藉由調(diào)整S1和S0來選擇較為適當?shù)拿}波吞噬數(shù)；而若當抖動放大電路于制作時發(fā)生漂移，則可藉由調(diào)整外部電阻RExt進而改變電流量，以確保抖動放大量的準確性。因此由以上所述之方法，將可測試出抖動放大倍率之線性度（JitterIn vs. JitterOut）、操作頻寬（頻率 vs. 放大倍率）與放大倍率和脈波吞噬數(shù)間的關(guān)系。
《圖二十五 抖動量測系統(tǒng)之量測環(huán)境示意圖》
抖動量測環(huán)境分析過程
另外圖二十五為抖動量測試系統(tǒng)之量測環(huán)境示意圖。其前端和圖二十四做法一致，但因抖動放大電路后接上時間-數(shù)位轉(zhuǎn)換電路，因此已將抖動量化成數(shù)位碼，所以我們藉由邏輯分析儀（Logic Analysis；LA）來運算即時輸出之數(shù)位碼；經(jīng)一段有效時間運算后，再把邏輯分析儀所輸出之結(jié)果與輸入抖動量相比較，即可得知所提出之系統(tǒng)準確度。
《圖二十六 輸入抖動與輸出抖動之量測圖：隨著箭頭方向代表輸入抖動遞增》
首先，我們將所提出的抖動放大電路，使其操作在不同輸入抖動量下，觀察放大倍率間的變化，如圖二十六所示。為了測試紀錄方便，我們采用6個測試pattern來驗證，也就是說利用6個不同的輸入抖動量送入抖動放大電路中，然后量測輸出抖動量，以繪出抖動放大曲線圖。此外為了驗證我們所提出的脈波吞噬觀念可修正放大線性度，所以也針對四個頻段做驗證。
《圖二十七 抖動放大倍率vs.操作頻率》
抖動放大電路測試結(jié)果
圖二十七即為抖動放大電路測試結(jié)果。從圖中可觀察出，在低頻操作時，因為穩(wěn)態(tài)區(qū)域足夠，所以其輸出抖動與輸入抖動比，與當初所設(shè)計的相距不遠。但隨著待測訊號頻率上升、穩(wěn)態(tài)區(qū)間縮小，在不調(diào)整脈波吞噬數(shù)目的條件下，放大倍率會隨之縮小，甚至放大倍率消失，導(dǎo)致系統(tǒng)操作錯誤。以800-MHz的條件為例，此區(qū)段放大倍率已下降至約2倍左右，此時已完全無法彌補時間-數(shù)位轉(zhuǎn)換電路解析度不足的缺點。因此從此測試可觀察出，雖于各頻段內(nèi)放大倍率皆可維持放大倍固定，但只要輸入訊號頻率一變化，就會造成放大倍率失真以至于會有誤判的情形。因此接下來將依前述的說明適當切換脈波吞噬數(shù)，來達到寬頻之放大倍率。
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