Nágreinilig frágreiðing um kristall-oscillator tilvildarligan jitter, avgerandi jitter og fasularm

Nágreinilig frágreiðing um kristall-oscillator tilvildarligan jitter, avgerandi jitter og fasularm

Ein krystall-oscillator (XO/TCXO/OCXO) er klokkuhjartað í elektroniskum skipanum, og gevur tilvísingartíðarfesting til CPU'ir, FPGA'ir og há-ferðslugrunnflatur. Jitter er ein kjarnumetrikkur til at meta um klokkuneyvleika - tað vísir til tíðarfrávikið millum sjálvan kantin á klokkusignalinum og tann ideella kantin, vanliga skiltur sum "tíðarfeilurin" á klokkuni.

Jitterin hjá einum kristall-oscillatori kemur ikki frá eini keldu; tað kann býtast í tveir stórar flokkar: Deterministisk Jitter (DJ) og Tilvildarlig Jitter (RJ). Í verkfrøði verður jitter kvantifiserað við parametrum sum RMS Fasu Jitter, RMS Period Jitter og Syklus-til-Syklus (CC) Jitter. Hesir parametrar eru samanhangandi men lýsa ymiskar víddir av jitter.

1. Tvey grundleggjandi sløg av jitter: Deterministisk jitter (DJ) móti tilvildarligum jitter (RJ)

Hetta er tann mest umráðandi flokkingin av kristall-oscillator-jitter. Tey bæði eru heilt ymisk í uppruna, eginleikum og optimeringsføri.

1.1 Avgerandi rykkur (DJ)

Jitter, sum er regluligur, sporbarur og avmarkaður, mettur sum "viðgerandi feilur orsakað av inntrivum uttanífrá."

Keldur: Streymveitingarripple, PCB tvørtal, lastmismatch, EMI, arbeiðsgongdarskeiving, samstundis skiftislarmur

Eyðkenni: Endurnýggjandi, ikki-Gauss-býti, avmarkað, burturbeining

Analogi: Ein klokka, sum verður ristin javnan; feilurin steðgar, tá ristingin steðgar

1.2 Tilvildarlig rykkja (RJ)

Jitter sum er óregluligt, óútreiðsluligt, og uttan eitt absolutt ovara mark, sum umboðar "natúrliga íleguliga larmin" hjá kristall-oscillatorinum.

Keldur: Hitalarmur, flimmerlarmur, burðarsveiggj og aðrir fysiskir larmar

Eyðkenni: Gauss-býti, kann ikki heilt burturbeinast, bert minkast

Analogi: Smá natúrlig sveiggj inni í sjálvari klokkuni

1.3 Samlað rykkja (TJ)

Veruligur samlaður jitter er yvirsetingin av teimum báðum.RMS virðini eru sett saman við effekttilskoti:TJRMS =RJRMS2 +DJRMS2

2. Skal-Kuta verkfrøðilig hugtøk: 4 lyklajitterparametrar

2.1 RMS fasu-jitter (tilvildarligt)

Inniheldur bert tilvildarligan jitter (RJ)

Umboðar innanhýsis fasularmgólvið á krystall-oscillatorinum

Endurspegla góðskuna á sjálvum kristallinum, óansæð rástrupulleikar

2,2 RMS fasu-jitter (tilsamans)

Íroknað RJ + DJ

Tann mest brúkti fasujitter-metrikkurin, sum endurspegla veruliga-skipanaravrikið

2,3 RMS-tíðarskeiðs-jitter

RMS frávik av eini ringrásartíð frá hugsjónarligu ringrásarlongdini

Endurspegla langtíðar ringrásarstabilitet

2.4 Ringrás-til-Ringrásring (CC Jitter)

Sveiggj í muninum millum tvær nærliggjandi ringrásir

Endurspegla løtufrábrigdi; sera avgerandi fyri há-ferðslugrunnmót

3. Samband millum parametrar og DJ/RJ

Lyklasamandráttur:

Einans tilvildarlig fasujitter=reint RJ

Øll hini=RJ + avgerandi inntriv (DJ)

4. Verkfrøðilig umsókn: Hvussu tú tulkar og loysir trupulleikar

Meta um krystall-oscillatorgóðskuna → kanna RMS-fasu-jitter (tilvildarligt)

Meta um veruliga-skipanaravrikið → kanna RMS Fasu Jitter (Tilsamans)

Høgt -grunnmót (PCIe/USB) → fokus á CC Jitter

Um jitter er ov nógv, kanna fyrst: kraft, jørð, crosstalk, last (allar keldur til DJ)

5. Samband millum Jitter og Fasularm (Tíðarøki ↔ Frekvensøki)

5.1 Kjarnuhugtak í einum setningi .

Fasa Larmur=títtleiki-økisvísari

Fasu Jitter=tíð-økisvísari

Tey eru tvær síður av sama mynti og kunnu umroknast til hvørja aðra.

5.2 Lyklabrævaskifti

RMS Tilvildarlig fasujitter↔ beinleiðis roknað við at integrera fasularm yvir eina ávísa bandbreidd

Deterministisk Jitter (DJ)↔ svarar til diskretar sporar í fasularmplottinum

Tilvildarligur Jitter (RJ)↔ svarar til samfelda larmgólvið av fasularmi

5.3 Verkfrøðilig umlegging

At integrera fasularmin L(f) yvir eitt frekvensforskotsbilið beinleiðis gevur RMS Fasu Jitter.

Einfaldað fatan:

Støðið á fasularmkurvuni → ásetur jitterstøddina

Lægri & flatari kurva → minni jitter

Píkar (spor) koma fram → Avgerandi rykkur (DJ)

5.4 Intuitiv kortlegging

Fasularmgólv → Tilvildarlig Jitter (RJ) (kann ikki takast burtur)

Fasularmur sporar → Avgerandi jitter (DJ) (kann trupulleikar loysast)

Integrera alt larmspektrið → samlað RMS Fasu Jitter

6. Endalig ultra-Stuttur samandráttur

Jitter hevur tveir flokkar:

DJ (avgerandi jitter): inntriv uttanífrá, sum kann burturbeinast

RJ (Tilvildarligur rykkur): kristall íleguligur larmur, ikki-uttast

Vanligir parametrar:

RMS Tilvildarlig fasujitter=reint RJ

RMS Samlað fasu rykkur=RJ + DJ

Tíðarskeið Jitter=ein-ringrásarstabilitetur

CC Jitter=nærliggjandi-ringrásarbroyting

Jitter ↔ Fasularmur:

Fasularmur (títtleikaøki) ↔ Fasujitter (tíðarøki)

Larmgólv → RJ

Spórar → DJ

Fasularmintegratión → gevur beinleiðis RMS Fasu Jitter