時鐘設(shè)定發(fā)射機(jī)中的位跳變定時及接收機(jī)中的分片器定時。分布式時鐘為相關(guān)組件提供了一個常用的定時基準(zhǔn)，可以在示波器上直觀觀察分布式時鐘。

在嵌入式時鐘系統(tǒng)中，我們不能直接觀測時鐘信號。振蕩器集成在發(fā)射機(jī)芯片中，接收機(jī)從數(shù)據(jù)中恢復(fù)時鐘信號。CR(時鐘恢復(fù))電路使用PLL(鎖相環(huán))、DLL(延遲鎖定環(huán)路)或類似技術(shù)從數(shù)據(jù)跳變中提取數(shù)據(jù)速率時鐘。嵌入式時鐘較分布式時鐘有多種優(yōu)勢：第一，它們不要求額外的軌跡完成分布；第二，它們會過濾低頻抖動。

時鐘噪聲作為隨機(jī)性抖動和/或周期性抖動傳播到信號上。如果數(shù)據(jù)速率時鐘上的隨機(jī)性抖動太高，那么時鐘相噪可能會引發(fā)問題。盡管相噪在時鐘上不可避免，但如果觀察到有大量的周期性抖動，則表明出現(xiàn)了問題。

分析分布式時鐘上的抖動

由于分布式時鐘系統(tǒng)中的示波器探頭可以接入時鐘，所以我們可以在MSO6B的Spectrum View頻譜視圖中分析時鐘。諧振應(yīng)該銳利、窄，沒有諧波雜散信號。所有諧振都有一些近載波相噪，也就是隨機(jī)性抖動的來源，但如果諧振寬且呈塊狀，并且白噪聲過高，那么這種諧振則是由于電子器件有噪聲、電阻器件或電子器件過熱引起的。雜散信號會引起周期性抖動，可能是由于振動和EMI引起的，其可能來自PDN。

圖4: 時鐘頻譜(頂部)和時鐘信號(底部)

圖4所示的時鐘頻譜和波形擁有干凈銳利的諧振，但有許多雜散信號，約比諧振低50dB，在時域中會看到其影響。雜散信號在數(shù)據(jù)信號中可能會導(dǎo)致周期性抖動，但借助手邊的雜散信號頻率，我們通常能夠找到問題，只需檢查系統(tǒng)設(shè)計中的振蕩器或開關(guān)電路是否會在這些頻率產(chǎn)生EMI輻射。

分析嵌入式時鐘上的抖動

在大多數(shù)情況下，嵌入式時鐘系統(tǒng)中的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)都不能通過引腳接入基準(zhǔn)時鐘或恢復(fù)的時鐘，但我們?nèi)阅芊治鏊?。為了把時鐘與系統(tǒng)的其他方面分開，我們可以分析重復(fù)的測試碼型：固定數(shù)量的0，后面跟著相同數(shù)量的1，如01010。交替碼型的優(yōu)點是可以去除與位序列有關(guān)的抖動，也就是DDJ (數(shù)據(jù)相關(guān)抖動)。

從數(shù)據(jù)中恢復(fù)時鐘，使得接收機(jī)能夠追蹤低頻抖動。低于CR帶寬的抖動會同時出現(xiàn)在數(shù)據(jù)和時鐘上，確定分片器樣點位置。在分片器的定時擁有的抖動幅度和相位與信號相同時，該抖動不會導(dǎo)致錯誤。

另一方面，高于CR帶寬的頻率上的抖動可能會導(dǎo)致錯誤。CR帶寬由標(biāo)準(zhǔn)指定，其通常由黃金PLL設(shè)置(即fd/1667)。為分析相關(guān)抖動頻率，示波器必須捕獲足夠的時間，包含時鐘的最低頻率成分。MSO6B在軟件中仿真時鐘恢復(fù)，可以自行配置，也可以從標(biāo)準(zhǔn)指定的PLL列表中選擇。

功率完整性問題

圖5顯示了低的和不同的時鐘恢復(fù)方式的影響，頂部是恒定時鐘CR，底部是二類PLL，從左到右是TIE頻譜、眼圖和波形。周期性抖動在頻譜中顯示為雜散信號，隨機(jī)性抖動顯示為噪底。

圖5. TIE頻譜、眼圖和波形，頂部是恒定時鐘CR，底部是二類PLL

在圖6頂行中，恒定時鐘頻率的抖動幅度和相位與數(shù)據(jù)抖動差異很大。結(jié)果是眼圖和波形的信號完整性差，導(dǎo)致高BER。在底部，二類PLL恢復(fù)的時鐘的低頻抖動與數(shù)據(jù)相同，在CR帶寬內(nèi)的頻率上有效過濾了隨機(jī)性抖動和周期性抖動。結(jié)果，眼圖和波形擁有良好的信號完整性和低BER。即使是二類PLL的時鐘，TIE頻譜中的雜散信號也表明存在周期性抖動。再次對比手邊的雜散信號頻率，我們可以檢查系統(tǒng)設(shè)計中是否有任何器件在這些頻率上有EMI輻射，從而找到問題。

遺憾的是，解決周期性抖動問題，通常要遠(yuǎn)比在電路中找到對應(yīng)的振蕩器復(fù)雜。在沒有明顯的周期性抖動來源時，我們必須分析系統(tǒng)的功率完整性。電源軌道紋波經(jīng)常會導(dǎo)致周期性抖動，有時還會導(dǎo)致隨機(jī)性抖動。

抖動和配電網(wǎng)絡(luò)