內建式抖動測量技術（中）
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《圖九 抖動放大電路之架構圖與時序圖》
周期對周期抖動量即為后一個周期邊緣En+1和前一個周期邊緣En之相位誤差，因此若要實現抖動量放大就必需將En和En+1間之邊緣時間差拉大。在本文中將采用電流對負載充放電之原理來達到抖動放大之功能。我們以圖九來說明其操作原理。
抖動放大電路基本上是由兩組不同電流量之電荷幫浦（Charge Pump；CP）與決策電路（Decision Circuit；DC）所組成，而分別由待測訊號SUT、一個周期延遲后之訊號SUTd與兩者之組合來控制。其最基本的想法為利用不同充電斜率（即充電速度）搭配訊號不同起始點（即轉態邊緣）之特性，來合成出具有較大抖動量的時脈邊緣。而為了清楚解釋其放大原理，我們將SUT（S）與SUTd（（Sd）依相位關系區分成四個區間，然后分別探討在不同區間內的操作情形。如表一所示。
(表一) 電荷幫浦操作狀態表
搭配圖九與表一之敘述，從中可以得知在初始狀態時因SUT與SUTd為低電位，開關皆turn off，所以并無任何電流對負載做充電因此輸出結果（f1、f2）將為低電位（VL）。但若當兩個phase間有抖動存在時，SUT會為高電位而SUTd為低電位。此時f1會以（n+1）倍的電流對負載充電pull up，而f2因S3 turn off所以將保持前一狀態的低電位。接著經過Δτ的時間后，SUTd也pull high，促使S3 turn on、S1 turn off，此時f1和f2將一起以I的速度往高電位移動。但是仔細觀察Region II和Region III之過程，因在Δτ的這段時間里f1先以較快的速度啟動，若Region III在相同充電的斜率條件下（電流量皆為I）其會先到達穩態位準；而接著再經過n*Δτ時間后，f2才也會到達此位準。此時從圖九中可以看出f1、f2與所設定的臨界電壓（Vth）有兩個交點，若用兩組決策電路將轉態點判斷出來即可產生兩組不同相位差的輸出訊號（Out1、Out2）。所以利用上述之條件，我們可以簡單以公式一來表示出輸出與輸入間的關系：
《公式一》
其中fOUT為Out1、Out2間的相位差（放大后之周期對周期抖動量）、fIN為SUT、SUTd間的相位差（放大前之周期對周期抖動量），而A即代表放大倍率。
利用上述概念，本創作即可將時脈訊號之周期對周期抖動量加以放大，來彌補時間-數位轉換電路的不足。然而單純光靠電流充電能力的行為模式來達成放大目的，會面臨電路操作瓶頸進而導致測試誤差產生，例如放大倍率的非線性或是操作頻率變化等，接下來我們會針對這些效應提出解決之道。
抖動放大電路及Pulse Remover設計的分析
(表二) 符號表示
在抖動放大電路基本設計中，因為是使用電流對負載充放電之速率來達到抖動放大，因此先針對充放電位準以及時間作定義。如表二所示。
圖十(a)中，通常抖動放大電路在低速率操作時，因其抖動量相較于半個周期時間所占的比例較小，因此電荷幫浦輸出（f1、f2）到達高穩態點時間（ts1、ts2）通常會小于負緣轉態點時間tf。
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