这不是抖动,而是噪音

示波器绘制信号的二维视图 - 电压与时间的关系。在这篇文章中,让我们思考这两个方面的噪音。
当我们在示波器上查看数字信号时,我们唯一关心的噪声是导致错误的噪声。在高数据速率信号中,绝大多数错误发生在逻辑转换的时序在采样点上波动时。该采样点应该靠近眼睛的中心。对于差分信号,它恰好在(t,V)=(n + 1 / 2T,0)附近,其中n是整数,T是比特周期。


如果转换具有零上升/下降时间,则由相位噪声引起的抖动将是唯一的罪魁祸首。但电压噪声也会改变边沿时序。
考虑0到1转换的上升沿。例如,如果电压噪声将边缘向下推,则V = 0时的时间位置向右移动。如果上升时间和电压噪声足够大,则边沿偏移超过采样点,应该是1是错误的0。


在高速串行系统中,通道是闭眼的主要原因。该通道的作用类似于衰减低通滤波器。随着高频分量衰减,上升/下降时间增加。这种效应称为符号间干扰(ISI),因为波形中特定位的形状受到其周围位的频率内容的影响。例如,交替的1和0的序列具有更高频率的内容,然后是长串的相同比特。
更平缓的边缘和降低的峰峰值电压的组合会以两种方式导致错误。首先,过渡的缓和倾斜边缘可能正好通过采样点。其次,转变​​可能永远不会高于或低于采样点电压。在长串相同位之后的1到0转换的幅度在整个位周期内可能不会低于采样点。
更有趣的一点(并且,随着100千兆以太网的出现,越来越相关的一个)是串扰引起的抖动。串扰是由一个信号(攻击者)的逻辑转换产生的电磁干扰(EMI),并且在受害者的另一个信号的轨迹上被拾取。拾音器的大小取决于受害者 - 攻击者互感。
ISI和串扰都会引起抖动,但它们是电压噪声,而不是定时噪声。
当然,发明均衡是为了打败ISI。很容易放大ISI衰减的高频信号分量。您可以在具有去加重功能的发射器上或在带有连续时间线性均衡器(CTLE)的接收器上,以模拟或数字形式,或使用线性前馈均衡器(FFE)进行。
但是,串扰更糟糕。简单的均衡技术可以打开ISI关闭的眼睛,但对于接收器,串扰看起来像随机发生的噪声。没有简单的线性均衡技术可以减少串扰的影响。根据受害者的基础时钟与攻击者之间的关系,决策反馈均衡器(DFE)可以提供帮助。
在这两种情况下,要了解电压和定时噪声如何影响您的系统,请不要忽视噪声分析,以便快速进行抖动分析。最先进的示波器抖动分析软件包括噪声分析。另一种方法是使用误码率(BER)测试仪或BERTscope将示波器的二维V(t)分析扩展到三维,并查看BER(t,V),也称为BER轮廓。

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