10G信號(hào)抖動(dòng)測(cè)量的檢定分析方法

　　抖動(dòng)本底噪聲(JNF)是抖動(dòng)測(cè)量時(shí)儀器固有的噪聲。在示波器中JNF決定著可以檢測(cè)到的抖動(dòng)底限。JNF附近的抖動(dòng)幅度客觀上是無(wú)法觀察到的。驗(yàn)證JNF的方法之一，便是測(cè)量沒(méi)有噪聲的、完美定好的信號(hào)。盡管理想的信號(hào)非常少見(jiàn)，不過(guò)可用來(lái)表征抖動(dòng)本底噪聲的適合信號(hào)源還是存在的。對(duì)于這種測(cè)試，我們推薦采用的常用儀器為低相位噪聲的高精度射頻發(fā)生器。還可采用反射脈沖不變的短接傳輸線，來(lái)測(cè)量反射脈沖寬度。

　　高端示波器的JNF方程式如下：

　　式中FSj =最大輸入范圍，所有這些都假設(shè)是采用高斯濾波器響應(yīng)產(chǎn)生的邊沿波形。

　　TIE用于測(cè)量JNF，因?yàn)樗ㄐ盘?hào)中的任意相位誤差，無(wú)論高頻、低頻、單事件或累積誤差。此外，采用實(shí)時(shí)儀器，TIE方法的基準(zhǔn)可成為一個(gè)經(jīng)過(guò)計(jì)算的理想時(shí)鐘。如圖4所示，采用DPO/DSA實(shí)時(shí)示波器時(shí)，振蕩器上的TIE極小，僅為328fs RMS。

　　圖4: 實(shí)時(shí)示波器抖動(dòng)本底噪聲的測(cè)量，TIE為328 fs RMS。

　　影響JNF的另一因素，是抖動(dòng)噪聲的頻帶將含在結(jié)果中。包括抖動(dòng)在內(nèi)的所有噪聲都有頻率分量，波長(zhǎng)從幾千米到幾埃。當(dāng)測(cè)量JNF時(shí)，還應(yīng)考慮所涉及頻帶上的限制。通常來(lái)說(shuō)，這些值表示最長(zhǎng)記錄長(zhǎng)度和最大取樣率上的JNF。

　　目前市面上性能最好的一款FPGA是數(shù)據(jù)率為11.3 Gbps的Altera Stratix IV。圖5所示的測(cè)試報(bào)告，根據(jù)高性能采樣示波器采集的數(shù)據(jù)生成，當(dāng)Tj為22.18 ps時(shí)Rj僅395 fs。

　　圖5: Altera Stratix IV FPGA的抖動(dòng)分析顯示圖( 400 fs Rj)