10G信號抖動(dòng)測量的檢定分析方法

　　抖動(dòng)本底噪聲(JNF)是抖動(dòng)測量時(shí)儀器固有的噪聲。在示波器中JNF決定著(zhù)可以檢測到的抖動(dòng)底限。JNF附近的抖動(dòng)幅度客觀(guān)上是無(wú)法觀(guān)察到的。驗證JNF的方法之一，便是測量沒(méi)有噪聲的、完美定好的信號。盡管理想的信號非常少見(jiàn)，不過(guò)可用來(lái)表征抖動(dòng)本底噪聲的適合信號源還是存在的。對于這種測試，我們推薦采用的常用儀器為低相位噪聲的高精度射頻發(fā)生器。還可采用反射脈沖不變的短接傳輸線(xiàn)，來(lái)測量反射脈沖寬度。

　　高端示波器的JNF方程式如下：

　　式中FSj =最大輸入范圍，所有這些都假設是采用高斯濾波器響應產(chǎn)生的邊沿波形。

　　TIE用于測量JNF，因為它包括信號中的任意相位誤差，無(wú)論高頻、低頻、單事件或累積誤差。此外，采用實(shí)時(shí)儀器，TIE方法的基準可成為一個(gè)經(jīng)過(guò)計算的理想時(shí)鐘。如圖4所示，采用DPO/DSA實(shí)時(shí)示波器時(shí)，振蕩器上的TIE極小，僅為328fs RMS。

　　圖4: 實(shí)時(shí)示波器抖動(dòng)本底噪聲的測量，TIE為328 fs RMS。

　　影響JNF的另一因素，是抖動(dòng)噪聲的頻帶將含在結果中。包括抖動(dòng)在內的所有噪聲都有頻率分量，波長(cháng)從幾千米到幾埃。當測量JNF時(shí)，還應考慮所涉及頻帶上的限制。通常來(lái)說(shuō)，這些值表示最長(cháng)記錄長(cháng)度和最大取樣率上的JNF。

　　目前市面上性能最好的一款FPGA是數據率為11.3 Gbps的Altera Stratix IV。圖5所示的測試報告，根據高性能采樣示波器采集的數據生成，當Tj為22.18 ps時(shí)Rj僅395 fs。

　　圖5: Altera Stratix IV FPGA的抖動(dòng)分析顯示圖( 400 fs Rj)