Сетевое железо - статьи


         

Измерение джиттера в цифровых системах.


"ЮНИТЕСТ",

Измерение джиттера становится все более важным при конструировании цифровых систем. В последних разработках применяются новые стандарты быстрой передачи данных (такие как InfiniBand, PCI Express, 10-Gigabit Ethernet и др.) со скоростями передачи данных свыше гигабита в секунду. При такой скорости аналоговая природа сигнала становится разочаровывающе очевидной, и обеспечение достоверности сигнала занимает значительную часть процесса разработки. Для получения надежного результата теперь не достаточно простой отладки функциональности прибора.

Джиттер можно определить как "отклонение показательных участков сигнала от их требуемого положения во времени", проще говоря, насколько раньше или позже сигнал меняет состояние относительно правильного момента перехода. Для цифрового сигнала "показательными участками" являются точки перехода (пересечения), которые определяются по самим дискретным данным или по дополнительному сигналу синхронизации.

Джиттер вызывается амплитудным и фазовым шумом, как внутреннего, так и внешнего происхождения. Джиттер сигнала имеет разные характеристики в зависимости от его причин и источников. Джиттер разделяют на две основные категории: случайный (random jitter – RJ) и регулярный (deterministic jitter – DJ).
Случайный джиттер обусловлен шумовыми процессами, происходящими во всех полупроводниках и компонентах. Предполагается, что этот джиттер подчиняется распределению Гаусса, и, как таковой, никогда не может достичь своего максимального значения в заданный отрезок времени. Таким образом, он характеризуется статистическими величинами: средним значением и среднеквадратическим отклонением. Источниками случайного джиттера являются:

- тепловой шум (thermal noise) - связан с потоком электронов в проводниках и растет с увеличением полосы пропускания, температуры и теплового сопротивления;

- дробовый шум (shot noise) - шум электронов и дырок в полупроводниках, который увеличивается в зависимости от тока смещения и измеряемой полосы частот;

Содержание    Вперед