抖動(dòng)是應(yīng)該呈現(xiàn)的數(shù)字信號沿與實(shí)際存在沿之間的差。時(shí)鐘抖動(dòng)可導(dǎo)致電和光數(shù)據(jù)流中的偏差位,引起誤碼。測量時(shí)鐘抖動(dòng)和數(shù)據(jù)信號就可揭示誤碼源。
測量和分析抖動(dòng)可借助三種儀器:誤碼率(BER)測試儀,
抖動(dòng)分析儀和
示波器(數(shù)字示波器和取樣示波器)。
選用哪種儀器取決于應(yīng)用,即電或光、數(shù)據(jù)通信以及位率。因?yàn)槎秳?dòng)是誤碼的主要原因,所以,首先需要測量的是BER。若網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)元件、子系統(tǒng)或IC的BER超過可接受的限制,則必須找到誤差源。
大多數(shù)工程技術(shù)人員希望用儀器組合來跟蹤抖動(dòng)問題,先用BER測試儀、然后用抖動(dòng)分析儀或示波器來隔離誤差源。 BER測試儀
制造商需要測量其產(chǎn)品的BER,以保證產(chǎn)品符合電信標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)需要表征數(shù)據(jù)通信元件和系統(tǒng)時(shí),BER測試對于測試高速串行數(shù)據(jù)通信設(shè)備也是主要的。
BER測試儀發(fā)送一個(gè)稱之為偽隨機(jī)位序列(PRBS)的預(yù)定義數(shù)據(jù)流到被測系統(tǒng)或器件。然后,取樣接收數(shù)據(jù)流中的每一位,并對照所希望的PRBS圖形檢查輸入位。因此,BER測試儀可以進(jìn)行嚴(yán)格的BER測量,有些是抖動(dòng)分析儀或示波器不可能做到的。
盡管BER測試儀可進(jìn)行精確的BER測量,但是,對于10-12BER(每1012位為1位誤差)精度的網(wǎng)絡(luò)或器件測試需數(shù)小時(shí)。為了把測試時(shí)間從數(shù)小時(shí)縮短為幾分鐘,BER測試儀采用“BERT scan”技術(shù),此技術(shù)用統(tǒng)計(jì)技術(shù)來預(yù)測BER。
可以編程BER測試儀在位時(shí)間(稱之為“單位間隔”或“UI”)的任何點(diǎn)取樣輸入位。“澡盆”曲線表示BER是取樣位置的函數(shù)。若BER測試儀檢測位周期(0.5UI)中心的位,則抖動(dòng)引起位誤差的概率是小的。若BER測試儀檢測位于靠近眼相交點(diǎn)上的位,則將增大獲得抖動(dòng)引起位誤差的似然性。 抖動(dòng)分析儀 BER測試儀不能提供有關(guān)抖動(dòng)持性或抖動(dòng)源的足夠信息。抖動(dòng)分析儀(往往稱之為定時(shí)時(shí)間分析儀或信號完整性分析儀)可以測量任何時(shí)鐘信號的抖動(dòng),并提供故障診斷抖動(dòng)的信息。抖動(dòng)分析儀也用抖動(dòng)特性來預(yù)測BER,其所用時(shí)間比BER測試儀小很多。
抖動(dòng)測試儀對于測試高速數(shù)據(jù)通信總線(如光纖通信,SerialATA, Infiniband, Rapidio,每個(gè)通道的數(shù)據(jù)率高達(dá)3.125Gbits/s)用的器件是有用的。因?yàn)槎秳?dòng)分析儀在幾秒內(nèi)可預(yù)測BER,所以,對于生產(chǎn)線測試是有用的,很多ATE制造商根據(jù)用戶要求,把抖動(dòng)測試儀安置在測試系統(tǒng)中。