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Jitter的定义

热度 4已有 5325 次阅读| 2013-4-2 16:16

jitter可以理解成另一种类型的噪声，也就是一种随机量，只是这个随机量是用时间来衡量的，而不像普通噪声那样是用电压来衡量。

不幸的是由于不同人群对jitter叫法的不同，不同人群对jitter侧重点的不同，导致jitter的含义极其混乱。如果有兴趣，可以在jssc上看看大家都是怎么把不同含义的东西叫做同一个名字的。

在这里我大概总结一下jitter的定义。首先常用的jitter可以分为三种，这三种基本可以理解为一个是另一个的微分项。假定有一个理想时钟，那么每个时钟沿对应的时刻就是nT，其中T是周期。而一个带jitter的时钟，每个时钟沿的时刻就是t(n)。这里我们说的是“时刻”。那么误差就是nT-t（n），这是一个随机变量，这个变量我们就可以叫它phase jitter。如果是用相位衡量，那就是phase noise。第二种jitter是period jitter，就是用时钟的周期T（n）减去标准周期T作为随机变量。可以看出时钟的周期T（n）实际就是t（n）的微分项。第三种jitter叫cycle to cycle jitter，就是相邻两个周期的差作为随机变量，仔细推导，可以知道它是第二种的微分项。在实际应用中，还有一种变形，就是将多个周期合起来作为一个周期，这可以应用于前面三种jitter定义中任何一种。我个人觉得他可以算三种定义的变形，在本质上区别不大，因此为了简化讨论就不说那么细致了。（有的paper的定义不完全一致，我给的名词是大家比较常用的，大家只要知道实质就好，如果碰到了不同的名词，可以看看它是怎么定义的）

三种jitter对于不同的应用，完全不同。在adc，dac里时钟误差造成的噪声完全是随着phase noise走的，这毫无疑问。但在数字电路里，大家其实关心的是period jitter。而时钟分频对于jitter的影响，三种jitter又不是完全一致。所以我时常碰到其他人问我，我们的jitter是多少？在原来刚开始搞pll时我也是就随口报一下测试数据。等我明白了之后，我就会问，你关心哪种jitter？大多数情况下对方也不知道自己关心哪种jitter，很多时候也是看别人要求jitter是多少多少。这时候就得帮对方分析到底需要哪种jitter。所以如果有一天有人问你，你做的pll jitter是多少，你就可以看出来他对jitter到底了解的够还是不够。

在数量上，其实也大有学问。前面已经说了，jitter是个随机变量，所以怎么描述它的大小也是一个问题。有时候这个变量接近高斯分布，随着测量时间的延长，范围会越变越大，所以如果用峰峰值，就必须严格给出测量的时间，否则结果是发散的，且无法对比的。这时候更多的是给出rms值，这个值相对稳定可靠。有时候这个变量是由于干扰造成的，所以不会发散，这时候给出峰峰值才是比较合适的。

定义就先说到这，以后再继续说一些常见的问题，比如jitter和adc的噪声如何挂钩，频谱分析仪的phase noise如何和phase jitter 挂钩，三种jitter又如何联系，n 周期的jitter测量结果如何变化，实际jitter的测量等等，看起来jitter这里面要讨论的内容还是非常多的。