揭秘为何精确测量附加抖动如此重要

为什么抖动很重要？

在当今数据通信、有线及无线基础设施以及其它高速应用等高级系统中，时钟抖动是整体系统性能的关键因素。要达到所需的系统抖动性能，一定要保持尽可能低的时钟抖动，并在整个分配网络上分配低抖动时钟源。

随着系统要求的不断提升，问题也随之而来：时钟线路上添加的简单缓冲器会不会让时钟抖动变得更差？如果会，在添加简单缓冲器之前应该考虑什么问题？

图 1：系统级说明

附加抖动定义

这就是存在附加抖动的地方。附加抖动可定义为器件本身为输入信号增加的抖动数量。它的计算公式为

，假设噪声过程是随机的，而且输入噪声与输出噪声互相没有关联。附加抖动可帮助您确定是否可以为时钟线路添加简单缓冲器。

要显示真正的缓冲器附加抖动，在理想情况下应采用没有抖动的时钟源测量。不过，真正的时钟源总是有抖动的。我们应如何解决这个问题呢？不必使用没有抖动的时钟源测量附加抖动，我们可使用清洁或有噪声的输入源进行测量。

输入源研究

以下案例研究是在假定测量值不确定性的情况下，两种输入源的影响。这个实例基于通过 CDCLVC1310 低抖动及低功耗时钟缓冲器得到的真实测量结果。由于温度或电源电压的变化、输入压摆率的变化以及测量设备的不确定性，因此 10fs rms 的假定较小测量不确定值就是通用测量不确定值。

图 2：实例研究 — 附加抖动的图示

了解抖动关系

在案例研究的图示（图 2）中，我们可以看到输入、输出以及附加抖动之间的关系。请记住描述直角三角形 3 边关系的勾股定理公式，附加抖动公式与它类似，即

。在这两个案例中，输入抖动保持恒定，输出抖动（黑线和蓝线）变化为 10fs rms。我们很容易看出，案例 2 可提供更准确的附加抖动测量结果，因为它不怎么受测量不确定性影响。另外，该图还显示，附加抖动测量值很容易产生错误结果。

总之，我极力推荐使用清洁输入源执行附加抖动测量。在 TI，这也是我们评估缓冲器性能的常用方法。