Misurazione e analisi del jitter del clock e del rumore di fase

Accuratezza di precisioneAccuratezza di precisione
Set di strumenti per il jitter dell'orologioSet di strumenti per il jitter dell'orologio
Rumore di faseRumore di fase
Jitter dei dati serialiJitter dei dati seriali
Jitter dei dati dell'orologio Jitter dei dati dell'orologio
RisorseRisorse
Analisi del jitter del clock che mostra l'analisi del rumore di fase e la separazione casuale e deterministica del jitter del clock, che mostra il confronto tra rumore di fase e jitter

Misurare ed eliminare il jitter del clock nei circuiti digitali

I segnali di clock in-circuit devono essere estremamente precisi e stabili per garantire il corretto funzionamento del circuito. Jitter del clock, rumore di fase e altre distorsioni devono essere compresi e ridotti al minimo per garantire che il circuito funzioni al massimo potenziale. Le misurazioni comuni effettuate utilizzando gli oscilloscopi includono:

  • Jitter del clock, jitter a n cicli, jitter accumulato
  • Misure di rumore di fase, correlazione rumore di fase-jitter
  • Analisi di clock a spettro esteso
  • Misurazioni di jitter e vagabondaggio a bassa frequenza
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Massima precisione e analisi del jitter del clock più sofisticata

Il software Clock Expert di Teledyne LeCroy, utilizzato con un oscilloscopio Teledyne LeCroy compatibile, è lo strumento più preciso e sofisticato per misurare il jitter del clock, il rumore di fase e il jitter accumulato, compreso il jitter a frequenza molto bassa (<5 Hz).

Cattura dello schermo dell'analisi del jitter del clock e dell'analisi del rumore di fase utilizzando l'acquisizione del segnale di clock di un millisecondo per la correlazione tra jitter temporale e rumore di fase

Acquisizioni del segnale di clock con la massima precisione

  • La risoluzione continua a 12 bit garantisce misurazioni ad alta precisione
  • Tempi di acquisizione lunghi misurano un jitter a frequenza molto bassa
  • Orologio campione dell'oscilloscopio di alta qualità per un basso jitter additivo
Acquisizione dello schermo con strumenti di riduzione del rumore del jitter dell'orologio che migliorano la precisione del jitter dell'orologio rispetto alle misurazioni del tempo

Migliora la precisione delle misurazioni con strumenti esclusivi di riduzione del rumore

  • Il missaggio del segnale eterodina riduce il rumore sui segnali di clock a bassa velocità di risposta
  • Il metodo a doppio ingresso fornisce un'ulteriore riduzione del rumore
  • Il filtraggio flessibile della larghezza di banda in ingresso ottimizza ulteriormente l'SNR del segnale di clock
Acquisizione del segnale di clock per misurare il jitter del clock per misurazioni multiple di jitter

Il set di strumenti per la misurazione del jitter dell'orologio più versatile ed efficiente

  • Misurazioni più coerenti
  • Analisi più rapida ed efficiente
  • Il set di strumenti più completo

Panoramica dell'esperto di orologi

Immagine della schermata del software Clock Expert che mostra la misura completa del jitter del clock e l'analisi del rumore di fase del clock
  • Traccia di separazione del jitter:
    Visualizza la traccia del jitter del parametro di separazione del jitter (TIE, Periodo, Mezzo periodo, Ciclo-ciclo). Questa visualizzazione del jitter rileva rapidamente il jitter e la modulazione a raffica.
  • Istogramma di separazione del jitter:
    Questa visualizzazione del jitter mostra rapidamente se gli aggressori del jitter stanno causando distribuzioni non gaussiane o code lunghe.
  • Parametri di separazione del jitter:
    Il jitter totale (Tj) può essere suddiviso in jitter deterministico (Dj) e jitter casuale (Rj). Dj è ulteriormente scomposto in componenti periodiche e dipendenti dai dati (Pj, DDj, ISI, DCD)
  • Rumore di fase:
    La visualizzazione del rumore di fase mostra la variazione/jitter del rumore di fase nella gamma di frequenza. Supporta fino a 20 marcatori e determinazione del jitter di fase RMS.
  • Misurazioni con Traccia e Istogramma:
    È possibile visualizzare contemporaneamente fino a 12 parametri di misurazione come funzione di traccia e/o come istogramma.
  • Tabella delle misure:
    È possibile calcolare contemporaneamente fino a 12 misurazioni e visualizzarle in una tabella che include informazioni statistiche.
  • Analisi del jitter accumulato:
    Il jitter cumulativo (jitter del ciclo N) mostra il jitter a lungo termine. Il jitter accumulato può essere calcolato per il picco e la deviazione standard per N fino a 10000.
  • Parametro jitter accumulato:
    Mostra il valore minimo e massimo dei grafici del jitter accumulato.
  • Interfaccia grafica utente:
    L'interfaccia utente grafica contiene icone di facile comprensione e semplifica la configurazione.
  • Barra di stato:
    Nella barra di stato vengono visualizzate informazioni importanti, avvisi e messaggi di errore.

Acquisizioni del segnale di clock con la massima precisione

Gli oscilloscopi Teledyne LeCroy dispongono del miglior hardware di acquisizione del segnale e della memoria di acquisizione più lunga sia per acquisizioni di massima precisione che per funzionalità estese di analisi del jitter del clock.

12 bit in ogni momento garantiscono misurazioni ad alta precisione

Solo Teledyne LeCroy fornisce 12 bit di risoluzione verticale senza compromessi per il miglior rapporto segnale/rumore e il jitter intrinseco più basso: ottieni una precisione di misurazione del jitter senza pari.

  • Nessun compromesso tra risoluzione, frequenza di campionamento o larghezza di banda
  • Miglior rapporto segnale-rumore per il jitter intrinseco più basso
  • Rumore più basso per una precisione di misurazione del jitter senza pari

Tempi di acquisizione lunghi misurano il jitter a frequenza molto bassa

Gli oscilloscopi Teledyne LeCroy dispongono della memoria di acquisizione più lunga del settore con la capacità di eseguire analisi matematiche sulle acquisizioni più grandi. Ciò fornisce la capacità di analizzare i componenti del jitter a frequenza più bassa.

  • Misurare l'oscillazione fino a 5 Hz o meno
  • Misurare il jitter causato da 50/60 Problemi sulla linea elettrica Hz
  • Visualizza il jitter a bassa frequenza e la variazione del vagare nel tempo

Orologio campione di oscilloscopio di alta qualità

Gli oscilloscopi Teledyne LeCroy utilizzano clock campione della massima qualità per ridurre al minimo il jitter additivo dal sistema di misurazione all'acquisizione del segnale di clock.

  • Garantisce un basso jitter additivo dal sistema di misurazione
  • Jitter del clock campione fino a 15 fsRMS

Gli esclusivi strumenti di riduzione del rumore migliorano ulteriormente la precisione della misurazione

Migliora ulteriormente la precisione della misurazione utilizzando gli esclusivi strumenti di riduzione, misurazione e filtraggio del rumore forniti in Clock Expert

  • Il missaggio del segnale eterodina riduce il rumore sui segnali di clock a bassa velocità di risposta
  • Il metodo a doppio ingresso fornisce un'ulteriore riduzione del rumore
  • Il filtraggio flessibile della larghezza di banda in ingresso ottimizza ulteriormente l'SNR del segnale di clock
Cattura dello schermo che mostra la misurazione dell'errore dell'intervallo di tempo del jitter dell'orologio rispetto al tempo con la riduzione del rumore applicata per migliorare la precisione della misurazione

Jitter dell'orologio più versatile ed efficiente
Set di strumenti di misurazione

L'architettura di analisi di Clock Expert fornisce le misurazioni più coerenti nel modo più rapido ed efficiente. Clock Expert contiene anche il set di strumenti di misurazione del jitter dell'orologio più completo.

Misurazioni del jitter dell'orologio più coerenti

Utilizza la lunga memoria dell'oscilloscopio di Teledyne LeCroy per acquisire una lunga acquisizione del segnale di clock ed effettuare tutte le misurazioni del jitter del clock e l'analisi del rumore di fase sullo stesso set di dati, utilizzando un'unica configurazione coerente.

  • Tutte le misurazioni vengono effettuate con l'acquisizione di un segnale di clock
  • Le impostazioni globali vengono applicate in modo uniforme per garantire la coerenza della configurazione
  • La memoria ultra lunga consente la misurazione simultanea del jitter a bassa e alta frequenza

Analisi del jitter del clock più rapida ed efficiente

Risparmia tempo e utilizza un'opzione software che include tutti gli strumenti di misurazione del jitter del clock e del rumore di fase di cui hai bisogno ed esegui tutte le analisi con un'interfaccia utente grafica di facile utilizzo.

  • Un'opzione software dispone di tutti gli strumenti di misurazione richiesti
  • Configurazione utente semplificata: nessuna procedura guidata confusa
  • Non sono necessarie acquisizioni multiple

Il set di strumenti per la misurazione del jitter dell'orologio più completo

Ottieni maggiori informazioni e analizza il jitter in qualsiasi dominio. Visualizza tutte le misurazioni e le visualizzazioni di analisi contemporaneamente in un'unica opzione software.

  • Analisi completa del dominio del jitter: tempo, frequenza (rumore spettrale e di fase) e statistica
  • Numerose misurazioni e visualizzazioni simultanee del jitter

Il set di strumenti più completo per la misurazione del jitter del clock e del rumore di fase

Ottieni maggiori informazioni e analizza il jitter in qualsiasi dominio. Visualizza tutte le misurazioni e le visualizzazioni di analisi contemporaneamente in un'unica opzione software.

Acquisizione dello schermo del segnale di clock con misurazioni multiple simultanee del jitter, distribuzioni statistiche e jitter rispetto al tempo
Cattura dello schermo del calcolo del jitter dell'errore dell'intervallo di tempo del segnale di clock e del grafico rispetto al tempo, della separazione del jitter e dell'analisi spettrale del jitter.
Analisi del rumore di fase del segnale di clock mediante oscilloscopio, con correlazione tra rumore di fase e jitter nella tabella
Cattura dello schermo del calcolo del jitter a n cicli accumulato utilizzando un oscilloscopio
Cattura dello schermo che mostra la modulazione del clock a spettro esteso del segnale a spettro esteso del clock

Visualizza tutte le misurazioni del jitter contemporaneamente con le corrispondenti visualizzazioni jitter rispetto al tempo (Traccia) e statistiche (Istogramma) in un'unica configurazione facile da usare.

  • Visualizzazione della tabella di misurazione configurabile
  • 12 misurazioni simultanee del jitter del clock con visualizzazioni simultanee di traccia e istogramma
  • Configurazione facile da usare

Ottieni la determinazione più completa del jitter totale e della separazione del jitter Rj+Dj per il jitter dell'errore di intervallo di tempo (TIE) e molte altre misurazioni del jitter del clock

  • Separazione del jitter TIE, metà periodo, periodo, ciclo-ciclo e N-ciclo
  • I risultati del jitter sono nel dominio del tempo (traccia), jitter FFT, istogramma o curva della vasca da bagno

Espandi la visualizzazione del jitter al dominio della frequenza utilizzando l'analisi del rumore di fase

  • Supporto di memoria ultra lungo per la frequenza di rumore di fase più bassa
  • Calcolo del jitter del rumore di fase RMS
  • Visualizzazione multicursore e tabella

Ottieni maggiori informazioni sul jitter su lunghi periodi di tempo con l'analisi del jitter accumulato (ciclo N).

  • Calcolo veloce
  • Rappresentazione grafica senza eguali
  • Visualizzazione tabellare di tutte le misurazioni essenziali

Convalida i tuoi requisiti EMC con l'analisi della modulazione Spread Spectrum Clock (SSC).

  • Misure specializzate per l'analisi SSC
  • Verifica rapida e semplice che la modulazione SSC rientri nelle specifiche di progettazione

Misurazioni del rumore di fase e del jitter temporale utilizzando un oscilloscopio

Un oscilloscopio può fornire misurazioni del rumore di fase e correlare il rumore di fase alle misurazioni del jitter del clock. La precisione e la portata della misurazione del rumore di fase dipendono dal jitter del clock campione dell'oscilloscopio, dalle prestazioni del rumore e dalla lunghezza della memoria di acquisizione.

Come vengono misurati il ​​jitter e il rumore di fase?

La stabilità a breve termine di un oscillatore è caratterizzata dalla misurazione del jitter nel dominio del tempo e del rumore di fase nel dominio della frequenza. Entrambe le misurazioni descrivono gli stessi fenomeni sottostanti. Pertanto è possibile correlare il rumore di fase al jitter.

Un analizzatore di rumore di fase misura solo nel dominio della frequenza mentre un oscilloscopio misura nel dominio del tempo ma può convertire matematicamente questi dati nel dominio della frequenza. Pertanto, un oscilloscopio è ideale per misurare sia il jitter che il rumore di fase. Tuttavia, l'oscilloscopio deve avere prestazioni elevate per soddisfare le esigenze di misurazione dei moderni oscillatori.

La misura del rumore di fase con un oscilloscopio si basa sulla misura del TIE (Time Interval Error). La misurazione TIE è una differenza temporale (o intervallo unitario) tra il momento in cui un segnale di ingresso supera una soglia di tensione preimpostata e la posizione temporale ideale di una frequenza di riferimento specificata dall'utente. Le misurazioni TIE vengono solitamente tracciate in unità di tempo come una funzione uguale a una serie di misurazioni in un periodo di tempo, che è una visualizzazione grafica dell'inviluppo di modulazione di fase dell'oscillatore. Questo può essere convertito matematicamente dall'oscilloscopio in un grafico nel dominio della frequenza del rumore di fase rispetto alla frequenza.

Calcolo del jitter temporale dal rumore di fase

Una volta generato un grafico del rumore di fase rispetto alla frequenza, il valore RMS equivalente del jitter TIE può essere calcolato dalla potenza del rumore di fase integrata sull'intervallo di frequenza di interesse. I cursori vengono utilizzati per definire l'intervallo di frequenza sul grafico del rumore di fase e i valori di jitter e rumore di fase vengono visualizzati in una tabella.

    Gli oscilloscopi ad alte prestazioni e gli strumenti di riduzione del rumore migliorano la precisione del calcolo del rumore di fase

    di Teledyne LeCroy 12-bit Gli oscilloscopi combinano un basso rumore (prestazioni con un elevato rapporto segnale/rumore) con un jitter del clock di campionamento interno estremamente basso. Ciò si traduce in un rumore di fondo jitter molto basso. Tuttavia, le prestazioni del jitter (e del rumore di fase) possono essere ulteriormente migliorate con la funzione eterodina, i filtri e il metodo a doppio ingresso.

    • Funzione eterodina: la funzione eterodina utilizza un approccio software basato sul funzionamento di un analizzatore di rumore di fase ed è ideale per segnali con bassa pendenza.
    • Filtro di ingresso: il rumore ad alta frequenza e gli effetti indesiderati derivanti dall'impostazione della misurazione possono avere un'influenza negativa sulle misurazioni. Questi effetti possono essere ridotti utilizzando adeguati filtri passa basso, passa alto o passa banda per ridurre il rumore estraneo.
    • Metodo a doppio ingresso: questo metodo divide il segnale di misurazione esternamente tramite uno splitter per acquisirlo simultaneamente attraverso due canali di ingresso nell'oscilloscopio. Il rumore nei due canali di ingresso non è coerente e pertanto il rapporto segnale/rumore risulta aumentato.

    La funzione eterodina in Clock Expert svolge una funzione simile a un analizzatore di rumore di fase

    Una tipica misurazione del rumore di fase con un analizzatore di spettro o un analizzatore di rumore di fase è mostrata nella figura a sinistra. Il segnale di uscita dell'oscillatore in prova viene miscelato con il segnale di uscita di un oscillatore di riferimento a basso rumore di fase, impostato sulla stessa frequenza e relativa fase di 90°. Lo sfasamento è impostato sull'esatta quadratura di fase, che è indicata da un livello CC minimo all'uscita del mixer. Il mixer ora funziona come un rilevatore di fase e genera una tensione proporzionale alla differenza di fase tra le due sorgenti. L'oscillatore di riferimento ha un rumore di fase molto basso e l'uscita del mixer è essenzialmente una funzione del rumore di fase dell'oscillatore in prova. Il segnale di uscita del mixer viene filtrato passa-basso per rimuovere i termini di somma delle frequenze più elevate e le componenti spettrali della perdita del mixer.

    La funzione eterodina in Clock Expert funziona secondo lo stesso principio, utilizzando un approccio software, con l'oscillatore di riferimento generato internamente nel software e ritenuto ideale.

    Analisi del rumore di fase a bassa frequenza utilizzando la memoria di acquisizione lunga dell'oscilloscopio

    La misurazione del rumore di fase in un oscilloscopio utilizza una trasformata veloce di Fourier (FFT) per convertire i dati nel dominio del tempo nel dominio della frequenza. La frequenza più bassa che può essere calcolata con una FFT è l'inverso del periodo di acquisizione e il periodo di acquisizione (a una determinata frequenza di campionamento) è definito dalla lunghezza della memoria di acquisizione dell'oscilloscopio, dove più memoria equivale a una frequenza misurata inferiore.

    Ad esempio, per poter misurare il rumore di fase alla frequenza di 20 Hz, il periodo di acquisizione deve essere di 50 millisecondi (1/.050 secondi = 20 Hz). 50 millisecondi catturati con una frequenza di campionamento di 10 GS/s richiedono 500 milioni di punti (Mpts) della memoria di acquisizione dell'oscilloscopio (050 s * 10e9 S/s = 500e6 S, o punti).

    Il toolbox più completo per l'analisi dei dati seriali

    Le opzioni SDA Expert Serial Data Analysis di Teledyne LeCroy forniscono tutti gli strumenti necessari per qualsiasi diagramma a occhio NRZ o PAM di dati seriali ad alta velocità, jitter o misurazione del rumore.

    • Il toolbox più completo per l'analisi dei dati seriali
    • Massima affidabilità per misurazioni complesse
    • Analisi tecnologica personalizzata per PCI Express, USB, Thunderbolt, DisplayPort e altro ancora
    Esplora di più
    Analisi dati seriali SDA Expert Diagramma a occhio NRZ, istogramma del jitter, traccia del jitter, FFT del jitter e misurazioni del jitter casuale, deterministico e totale
    Analisi di base del jitter del segnale di clock utilizzando il pacchetto software JITKIT

    Toolbox di base per il jitter di clock e clock-data

    JitKit è uno strumento di analisi del jitter di base e facile da usare che soddisfa i requisiti per l'analisi rapida del jitter di clock e clock-dati. È progettato specificatamente per le esigenze dei progettisti di sistemi embedded.

    • Convalida rapida e semplice
    • Visualizzazione diretta dei valori di jitter
    • Quattro visualizzazioni del debug e dell'analisi delle velocità del jitter
    Esplora di più

    Risorse

    Nome
    Scheda tecnica dell'esperto di orologi

    Datasheet
    Manuale di istruzioni del software Clock Expert

    Manuale del prodotto
    La differenza tra l'analisi Edge-to-Reference e Edge-to Edge “JITTER” Brief tecnico

    Leggi la nota dell'app
     
    Panoramica di Clock Expert: misurazione del rumore di fase e del jitter del clock

    Serie di webinar della Jitter University

    Confuso riguardo al jitter? La spiegazione del jitter fornita da qualcuno ha creato più domande che risposte? Se è così, unisciti a Teledyne LeCroy mentre insegniamo tutto sul jitter: cos'è il jitter, diverse categorie, strumenti utilizzati, misurazioni e visualizzazioni, deconvoluzione ed estrapolazione e altro ancora.

    Registrati per tutti

    Nella parte 1 della nostra serie di webinar sulla Jitter University forniamo definizioni e categorie di jitter di base, descriviamo i tipi di strumenti storicamente e attualmente utilizzati per misurare il jitter e i punti di forza e di debolezza degli strumenti di misurazione del jitter.

    Nella parte 2 della nostra serie di webinar sulla Jitter University illustriamo esempi di misurazione del jitter utilizzando acquisizioni composte da uno o due bordi.

    Nella parte 3 della nostra serie di webinar sulla Jitter University sfruttiamo l'uso dei moderni oscilloscopi digitali per effettuare misurazioni più jitter più rapide e accurate.

    Nella parte 4 della nostra serie di webinar sulla Jitter University introduciamo l'analisi spettrale del jitter come strumento di debug e forniamo altri esempi pratici sull'utilizzo di strumenti di analisi statistica e nel dominio del tempo nell'oscilloscopio per scoprire la causa principale dei problemi di jitter.

    Nella parte 5 della nostra serie di webinar sulla Jitter University ci concentriamo sui dettagli della misurazione dell'errore di intervallo di tempo (TIE) che è la base per i calcoli del jitter estrapolati sui segnali di dati seriali di non ritorno a zero (NRZ). Descriviamo un tipico collegamento di dati seriali e forniamo conoscenze di base sull'impatto che il collegamento ha sulla misurazione del jitter e sulle metodologie di estrapolazione.

    Nella parte 6 della nostra serie di webinar della Jitter University descriviamo cos'è il jitter totale a un dato tasso di errore di bit (Tj@BER) e come viene derivato dalle misurazioni dell'errore dell'intervallo di tempo (TIE) utilizzando modelli di estrapolazione. Viene spiegata la separazione tra jitter casuale (Rj) e deterministica (Dj), con un'ulteriore spiegazione della separazione di Dj in jitter dipendente dai dati (DDj), distorsione del duty cycle (DCD), interferenza intersimbolica (ISI), jitter non correlato limitato (BUj) e jitter periodico (Pj), con esempi forniti.

    Nella parte 7 della nostra serie di webinar sulla Jitter University ci addentriamo più a fondo nelle varie visualizzazioni del jitter misurato ed estrapolato, spieghiamo le visualizzazioni statistiche e variabili nel tempo del jitter nei margini di collegamento dati seriali visti con un diagramma ad occhio.

    Unisciti al professor Eric Bogatin mentre discute e dimostra come misurare il jitter nel circuito causato dal rumore di integrità dell'alimentazione PDN e altre anomalie.

    In questo webinar Eric Bogatin mostra come misurare il jitter sia nei clock che nei dati e identificare il contributo del rumore sulla linea di alimentazione.

    Nella parte 12 della nostra serie di webinar Oscilloscope Coffee Break del 2024 esploreremo cos'è il jitter e i vari tipi di jitter e le tecniche di misurazione, tra cui l'analisi statistica, il comportamento nel dominio del tempo e l'estrapolazione per dati seriali.

    Hai bisogno di assistenza o informazioni?

    Siamo qui per aiutarti e rispondere a qualsiasi domanda tu possa avere. Non vediamo l'ora di sentirti