發布日期：2022-04-28 點擊率：48
歡迎閱讀TI 最新《定時決定一切》系列博客文章的第一篇！在本系列中，您會發現我們的 TI 時鐘專家能解決您的所有時鐘問題，滿足您的任何需求。作為該最新博客系列的開篇文章，我將幫助您了解如何正確測量時鐘緩沖器的附加抖動。
為什么抖動很重要？
在當今數據通信、有線及無線基礎設施以及其它高速應用等高級系統中，時鐘抖動是整體系統性能的關鍵因素。要達到所需的系統抖動性能，一定要保持盡可能低的時鐘抖動，并在整個分配網絡上分配低抖動時鐘源。
隨著系統要求的不斷提升，問題也隨之而來：時鐘線路上添加的簡單緩沖器會不會讓時鐘抖動變得更差？如果會，在添加簡單緩沖器之前應該考慮什么問題？
圖 1：系統級說明
附加抖動定義
這就是存在附加抖動的地方。附加抖動可定義為器件本身為輸入信號增加的抖動數量。它的計算公式為
，假設噪聲過程是隨機的，而且輸入噪聲與輸出噪聲互相沒有關聯。附加抖動可幫助您確定是否可以為時鐘線路添加簡單緩沖器。
要顯示真正的緩沖器附加抖動，在理想情況下應采用沒有抖動的時鐘源測量。不過，真正的時鐘源總是有抖動的。我們應如何解決這個問題呢？不必使用沒有抖動的時鐘源測量附加抖動，我們可使用清潔或有噪聲的輸入源進行測量。
輸入源研究
以下案例研究是在假定測量值不確定性的情況下，兩種輸入源的影響。這個實例基于通過 CDCLVC1310 低抖動及低功耗時鐘緩沖器得到的真實測量結果。由于溫度或電源電壓的變化、輸入壓擺率的變化以及測量設備的不確定性，因此 10fs rms 的假定較小測量不確定值就是通用測量不確定值。
輸入抖動 | 輸出抖動 | 附加抖動 | ||
案例 1：噪聲輸入源 | A1 | 180 fs rms | 181 fs rms（真實測量值） | 19 fs rms |
B2 | 180 fs rms | 191 fs rms（假定值） | 64 fs rms | |
案例 2：清潔輸入源 | A2 | 74 fs rms | 90 fs rms（真實測量值） | 51 fs rms |
B2 | 74 fs rms | 100 fs rms（假定值） | 67 fs rms |
表 1：案例研究 — 抖動值
案例 1 是具有 180fs rms 抖動（12 kHz 至 20 MHz）的噪聲輸入源的測量結果。根據該輸入源，CDCLVC1310 具有 181fs rms 的輸出抖動性能，其可產生 19fs rms 的附加抖動（表 1，A1）。如果我們現在假設測量誤差為 10fs rms，附加抖動就會突然增加 45fs rms，達到 64fs rms（表 1，B2）。
案例 2 是對具有 74fs rms 抖動（12kHz 至 20MHz）的清潔輸入源的測量結果。這可為 CDCLVC1310 顯示更準確的附加抖動測量值。輸出性能為 90fs rms，其可產生 51fs rms 的附加抖動（表 1，A2）。根據 10fs rms 的測量不確定值，附加抖動只會增加 16fs rms（表 1，B2）。
圖 2：實例研究 — 附加抖動的圖示
了解抖動關系
在案例研究的圖示（圖 2）中，我們可以看到輸入、輸出以及附加抖動之間的關系。請記住描述直角三角形 3 邊關系的勾股定理公式，附加抖動公式與它類似，即 
。在這兩個案例中，輸入抖動保持恒定，輸出抖動（黑線和藍線）變化為 10fs rms。我們很容易看出，案例 2 可提供更準確的附加抖動測量結果，因為它不怎么受測量不確定性影響。另外，該圖還顯示，附加抖動測量值很容易產生錯誤結果。
總之，我極力推薦使用清潔輸入源執行附加抖動測量。在 TI，這也是我們評估緩沖器性能的常用方法。
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