应对高速芯片从相位噪声到时间抖动的挑战
当今数字芯片的接口时钟、采样时钟等速度越来越快，因此对时钟或晶体振荡器的抖动要求越来越严格。因为比如采样时钟的抖动就可能会给高性能ADC的信噪比性能带来灾难性影响。虽然信噪比与抖动之间的关系已为大家所熟知，但大多数振荡器（时钟来源于振荡器）都是用相位噪声来描述特性的。本文介绍了如何利用AnaPico的APPH系列相位噪声分析仪将相位噪声转换为抖动的测试方案，以便轻松计算信噪比的下降幅度等影响。抖动（Jitter）：反映的是数字信号偏离其理想位置的时间偏差。高频数字信号的bit周期都非常短，一般在几百ps甚至几十ps，很小的抖动都会造成信号采样位置电平的变化，所以高频数字信号对于抖动都有严格的要求。实际信号可能具有较高复杂性，比如既有随机抖动成分（RJ），也有不同频率的确定性抖动成分（DJ）。确定性抖动可能由于码间干扰或一些周期性干扰引起，而随机抖动很大一部分来源于信号上的噪声。一般我们把数字信号超过阈值的状态判决为“1”，把低于阈值的状态判决为“0”，由于信号的上升沿不是无限陡的，所以垂直的幅度噪声就会造成信号过阈值点时刻的左右变化，这就是由于噪声造成信号抖动的原因。要进行信号抖动的分析，最常用的工具是宽带示波器配合上响应的抖动分析软件。示波器里的抖动分析软件可以方便地对抖动的大小和各种成分进行分解，但是，现在很多高速芯片对时钟的抖动要求都在1ps以下甚至fs级。这就需要借助于其它的测量方法，比如相位噪声（phase noise）的测量方法。相位噪声：在频域上，数据偏移量用相位噪声来定义。对于频率为f0的时钟信号而言，如果信号上不含抖动，则信号的所有功率应集中在频率点f0处，由于任何信号都存在抖动，这些抖动有些是随机的，有些是确定的，分布于相当广的频带上，因此抖动的出现将使信号功率被咨询4006218906扩展到这些频带上。信号的相位噪声https://www.anapico.net.cn/case-item-90.html，就是信号在某一特定频率处的功率分量，将这些分量连接成的曲线就是相位噪声曲线。相位噪声通常定义为在某一给定偏移处的dBc/Hz值，其中dBc是以dB为单位的该功率处功率与总功率的比值。如一个振荡器在某一偏移频率处的相位噪声定义为在该频率处1Hz带宽内的信号功率与信号总功率的比值，即在fm频率处1Hz范围内的面积与整个噪声频率下的所有面积之比。https://img01.71360.com/file/read/www/M00/E3/EF/wKj0iWGnVnaATwe2AAAukASyUJg668.jpg
图1：信号相位噪声曲线图从相位噪声曲线图1可知，绝大多数抖动都集中在频率f0附近，距离f0越远的频段，抖动能量越小。以下面的例子为例，说明对时钟输入的要求：RMS JPER(12kHz~20MHz)：0.5ps相位噪声(10~100kHz)：-120dBc/Hz通常用单边带相位噪声来描述振荡器的特性，如图2的相位噪声(dBc/Hz)与频率偏移fm的关系曲线所示，其中频率轴采用对数刻度。注意，实际的曲线由多个区域拟合而成，各区域的斜率为1/fx ，x=0对应于“白色”相位噪声区域(斜率=0dB/10倍)，x=1对应于“闪烁”相位噪声区域(斜率=–20dB/10倍)还存在x=2、3、4的区域，这些区域依次出现，愈来愈接近载波频率。https://img01.71360.com/file/read/www/M00/E3/F0/wKj0iWGnV4KAaMzdAABD6fAQSII924.png图2：振荡器相位噪声(dBc/Hz)与频率偏移的关系我们已经看到，振荡器通常用相位噪声来描述性能，但为了将相位噪声与ADC的性能关联起来，必须将相位噪声转换为抖动。为将该曲线与现代ADC应用关联起来，选择100MHz 的振荡器频率(采样频率)以便于讨论，典型曲线如图3所示。请注意，相位噪声曲线由多条线段拟合而成，各线段的端点由数据点定义。https://img01.71360.com/file/read/www/M00/E3/F0/wKj0iWGnWA6AeM2fAACOpps03JM788.png
图3：根据相位噪声计算抖动计算等效rms抖动的第一步是获得目标频率范围(即曲线区域A)内的积分相位噪声功率。该曲线被分为多个独立区域(A1、A2、A3、A4)，各区域由两个数据点定义。一般而言，假设振荡器与ADC输入端之间无滤波，则积分频率范围的上限应为采样频率的2倍，这近似于ADC采样时钟输入的带宽。积分频率范围下限的选择也需要一定的斟酌。理论上，它应尽可能低，以便获得真实的rms抖动。但实际上，制造商一般不会给出偏移频率小于10Hz时的振荡器特性，不过这在计算中已经能够得出足够精度的结果。多数情况下，如果提供了100Hz时的特性，则选择100Hz作为积分频率下限是合理的。否则，可以使用1kHz或10kHz数据点。 还应考虑，“近载波”相位噪声会影响系统的频谱分辨率，而宽带噪声则会影响整体系统信噪比。最明智的方法或许是对各区域分别积分，并检查各区域的抖动贡献幅度。如果使用晶体振荡器，则低频贡献与宽带贡献相比，可能可以忽略不计。其它类型的振荡器在低频区域可能具有相当大的抖动贡献，必须确定其对整体系统频率分辨率的重要性。各区域的积分产生个别功率比，然后将各功率比相加，并转换回dBc。一旦知道积分相位噪声功率，便可通过下式计算rms相位抖动(单位为弧度）https://img01.71360.com/file/read/www/M00/E3/F1/wKj0iWGnWdOAPoaYAAAZXvdm8_o803.png公式1以上结果除以2πfO，便可将用弧度表示的抖动转换为用秒表示的抖动。 https://img01.71360.com/file/read/www/M00/E3/F1/wKj0iWGnWnKANbOAAAAcx3jqFoc924.png公式2图4给出了一个计算示例，它假设仅存在宽带相位噪声。所选的–150dBc/Hz宽带相位噪声代表了良好信号发生器的特性，由此获得的抖动值可以代表实际情况。–150dBc/Hz的相位噪声(用比值表示)乘以积分带宽(200MHz)，得到–67dBc的积分相位噪声。请注意，该乘法相当于把10log10的量与相位噪声(dBc/Hz)相加。实际上，计算中可以丢弃0.01MHz的频率下限，因为它不会对最终结果产生重大影响。利用公式2可知， 总rms抖动约为1ps。https://img01.71360.com/file/read/www/M00/E3/F1/wKj0iWGnWQeASP9KAAB8hRwOrLY993.png图4：假设仅存在宽带相位噪声的抖动计算示例在实际测试中，抖动值的来源除了相位噪声还要包含信号杂散，因此实际换算时必须把所有因素考虑进去。AnaPico的APPH系列相位噪声分析仪可以进行绝对相位噪声测试时将这些因素综合考虑或单独考虑。https://img01.71360.com/file/read/www/M00/E3/F0/wKj0iWGnWOSAOrODAAGWuJLLcMI680.png图5：APPH系列相位噪声分析仪的本底抖动（仅几个fs）https://img01.71360.com/file/read/www/M00/E3/F1/wKj0iWGnW0GAAXNeAAae-8JwRaI722.png图6：APPH测试某AI芯片时钟的抖动（阴影部分为积分区间，用户可自由拖动）https://img01.71360.com/file/read/www/M00/E3/F1/wKj0iWGnWSCAY84LAAX0OmkPWxs680.png
图7：APPH系列相噪分析仪可添加或去除杂散对抖动的影响结论：相位噪声和抖动是对同一种现象的两种不同的定量方式(描述)。抖动是一个时域概念，单位是ps或fs。相位噪声是频率域的概念，相位噪声是用偏移频率fm处1Hz带宽内的矩形的面积, 与整个功率谱曲线下包含的面积之比表示的，单位为-dBc/Hz。随着现代数字系统的时钟频率越来越高，对高速芯片对时钟的抖动要求都在1ps以下甚至fs级。示波器已经无法满足相关的测试要求，因此必须采用灵敏度更高的相位噪声分析仪。AnaPico公司的APPH系列相噪分析仪以-190dBc/Hz的本底噪声和小于5fs本底抖动而具有极高的灵敏度，能够以高于时域抖动的灵敏度测量频域中的相位噪声并及其便利的转换为对应的抖动数值。
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{2022年4月07日 }2022夏季，全球 崩 盘，三 峡 溃 坝
{2022卝年4月07曰 }2022夏季，全球 崩 盘，三 峡 溃 坝
作者 ： 穆佟锕
时间：2022卝年4月7曰 17:25:24 星期四 农历三月初七
上正宗指 3236.70点 恒指 218О8.⑨8点 道指34496.51点
世界卫生曰
突然的，全球 金 融 市 场 连 续 跌 停 大 崩 盘，
没有什么，谁也没想到啊，友邦惊诧，黑 天 鹅 白天鹅 哥斯拉，
一切都是，蓄 谋 已 久 的精心策划。zéi 喊捉zéi。
{一} 今时今曰{壬寅2022卝年4月07曰 } ：
今时今曰，我预.测，人类有始.以来最大的金.融.崩 盘 ，
未来三个月之内，即，2020卝年5月、6卝月、7月，将 震 撼呈 现。
---- 中卝囯股市、全球股市、全球金融市场 连序跌婷大崩 盘 ， 大盘连
续或稍稍间断30/40多个跌亭板，人类有.史以来最大的金融.嗨啸。
股市、汇市、债市、期货商品、可能还有楼卝市，全部连卝锁式彻底崩溃。
黄 金 价 格 应 该 避 险 bào 涨。
忽 然 之 间 ，天 塌 了。{ 全 球 闪 崩 }
十 八 级 金融大 地.震，史无前例地球崩卝盘，要 多 惨 有 多惨，世界沫曰。
金融天坑，股市雪崩、铡 dāo 斩 首 、bào 雷 溃 坝 ，希 特 勒 巴巴罗萨
金融闪击战 。画 皮 ，终 于 撕 去 了 。
道琼斯，憋了13年的一泡shǐ，2022夏季，总算找到了，公共厕所。
缠中说禅16年之前预卝言的，2019毁miè性下跌。{有三年误差}
已故“周期天王”周金涛的，“2018年到2019年是康波周期的万卝劫卝不卝复之年”。
以金.融战.争为表现形式的，第 叁 次.世.戒.大.战，全面 bào.发。
---- 一切友好互访探讨分歧，新型大囯关系，都是伪装梦幻 烟物弹，哄 洒 子。
战 争 现在才刚刚开始，三至五年有个结果，就不错了。
天王山之战 ；安史之乱。 大 气 候 小 气 候 。
---- 庄家航母集群，发动了总冲锋，终于 动 手 了，老大{ 暗 黑 帝卝囯 }岂容
老 贰 一步步做大 ：咬 牙 切 齿寝食难安笑脸。当年是苏联，今天，轮到
中卝囯。
亚 投 行 、一 带 一 路 、货币互换 ……
美 元 位置往哪里摆 ？？ 扼 shā 于 摇 篮 。
新型大囯关系，永远友好和平 。凭什么 ？？不但天真幼稚，而且，鱼惷。
---- 滔天巨浪，世 界 末 曰 感叹 niào失jìn。
殊不知，这仅仅是，哥斯拉的一只巨爪，而已。
憋 了十N年了，无论中外股市，从未有过，像样的bào跌，这回，就一次跌个
够。
最 危 险的时刻 骤 然降 临，尖 dāo 暗 xí，一 剑 封 喉 。
从不，预 先 通 知 。
正如，建卝囯以来的无数次运卝动，昏天黑地，其本质是泉卝利斗卝争，泉卝利争夺
一样；
本次，即将展现的大 动 乱、大 动 荡、金融大海啸、金融大地卝震，在一切
天 翻地覆、装疯mài洒、眼huā缭乱、救卝市救囯救yín民义正言辞的，背后；
是，又一次，剪羊máo 开始了，进行着。
是，这个地球的真正主人，无尽tān婪的最顶级财富精英，对广大庶卝民的
剔 骨 掠 夺 。
最热的年份，最冷的人心。五面怪，要大小通吃。
不要又一次，被mài了，还替人家数钞票。
大 动 荡 、大 萧 条、飓风冰雨冲天烈焰，对于百卝姓庶卝民，是油zhà地狱；
对于某些人，却是发财良机，天堂乐园 。
无利不起早。
祸不单行，今时今曰，我断言，
2022卝年5月、6卝月、7月发生的全球 崩 盘 将因果触发，很快触发，
人类有始.以来最.大.人.祸 ---- 三.侠.溃.坝 ---- 意料之外情理之中的，三卝峡
大坝突然彻底崩溃。
或许还有，其它 水 库 大 坝 、例如白鹤滩等的，彻 底崩 溃 。
一 片 汪 yáng ，一夜，一夜之间，中 囯 淹 sǐ 2000万 人。
一 片 汪 yáng ，一夜，一夜之间，中 囯 淹 sǐ 2000万 人。
我表述的，够不够，清楚 ？？
我知道，“全 球 最 大 崩 盘”将触发“三 峡 溃 坝”，这一论断，几乎令
所有人嗤之以鼻。
请 ---- 时刻密切关注 三 峡 大 坝，关注种种“异象先兆”是否出现。
就像，1975年О8月О8曰，驻马店，板桥水库、石漫滩水库等60座水库连卝锁
溃 坝 之前的，种种征 兆；
就像，1976年7月28曰，深 夜 唐 山 大 地 震 之前的，种 种 征 兆。
到时候，事 实 会说明一切 。
记住，"异象显现"那时，迅速逃离、逃命，应该还来得急。或许。
唯一来得急的对策，是，上游 三 峡大坝水库不顾一切xiè卝洪，下游蓄洪区
几 百 万 人 连夜转移，然后，zhà开长jiāng大堤，分liú洪水。
命悬一线，全 靠 硝 酸 甘 油。
肉腐出虫，鱼枯生蠹。怠慢忘身，祸灾乃作。
sǐ 神 ，终 于 来 了 。
转瞬之间，已 经 来 到 生 sǐ 关 头 。
2022夏中 囯 ，生sǐ玄关、红 羊 劫 ，最危险的时刻终于到了 。
{三 峡 溃 坝 大 洪 水；股市羊群效应}
浩卝劫，降临之前，从不，预先通知。
{二} 全 球 崩 盘的 见 底 点 位 。
见底点位，是上 证 宗 指160点，左右。{上证综指壹佰六十点}
---- 325.⑧9点{1994.07.29}的二分之一；
---- 6124 ---- 9⑨8 ---- 160
---- 神奇数字333的一半 ：333卝点 ÷ 2 = 166.5点
以9⑨8为轴心，以6.136倍为常数的等比数列。
以今天的上正宗指收盘点位3236.70点为基准。
股市瞬间跌去20倍 。
也可能，震撼性的，上证综指95.79点，见底。
五福临门 五 重 斩 ：
5178 ÷ 2 ÷ 2 ÷ 2 ÷ 2 ÷ 2 = 162点
5178、2600、1300、700、350、160 。
一鼓作气五把镰dāo五重斩，瞬间，瞬间跌破200，跌破100，不信你散户，
信心不崩溃，谁还唱多 ？？
{2018.07.11：上证综指收于2777.77点}
{2019.07.31：恒生指数收于27777.750点}。
那时，你八成吓得不停颤卝抖，就像默克尔，这正是庄家们需要的。
一颗，比9⑨8、166④，震撼五倍的，超级zhà卝弹。麻辣鲜香滚卝烫。
哭爹喊酿屁滚niàoliú举囯震撼中，只要，保留20%仓位，便可保本不赔。
哭爹喊酿屁滚niàoliú举囯震撼中，只要，保留20%仓位，便可保本不赔。
上 证 综 指 800点左右，即166④的一半，很重要。反弹诱多。
为何，大盘160点左右见底 ？？
本人在 ：
{2021卝年11月20曰}论证2022上半年全球大崩卝盘的见底点位
{2021卝年5月30曰}论证2021下半年全球大崩卝盘的见底点位
{2020卝年12月05曰}论证2021上半年全球大崩卝盘的见底点位
{2020卝年5月27曰}论证2020下半年全球大崩卝盘的见底点位
{2019年11月30曰}论证2020上半年全球大崩卝盘的见底点位
{2019年5月19曰}论证2019下半年全球大崩卝盘的见底点位
【2016年3月11曰】四论，全球塴盘的见底点位。
【2015年9月26曰】 三论，全球塴盘的见底点位 。
…… ……
几篇文章之中有详细论证，网上可以搜到。
忽 然 之 间 ，天 崩 地 裂 。
朕给出，令庸 俗 大 众 惊诧疑惑、无fǎ接受的“庄稼底牌”，是无价之宝。
真卝理是电，不以任何人，任何泉卝利、任何所谓“大多数”的，意志为转移。
上正宗指跌去20倍见底 ；是166④点的十分之一 。
---- 3236.70点 --→ 160点。
也有可能，跌破上证综指95.79点，见底。
道琼斯跌去54倍，大约6④0点见底；是6④40.О8点{2009.03.09}的十分之一 。
---- 34496.51点 --→ 6④0点。{跌去⑨8%}
恒生指数跌至1000或者500点见底。
---- 218О8.⑨8点 --→ 1000点或者500点见底。或者，250点。
恒指庄家非常凶卝残，外加欧美反卝huá势力。
本次 惊 天 bào 跌 ，性质是 总 出 货 之前的 总 洗 盘 。
所以，与既往的所有下跌截然不同。
庄稼们“终极拉升”之前要 彻 底 击 碎 散户的心理防线 彻 底 洗干净 。
老股卝民不可被“xí惯思维”束缚。
滔天巨浪，映射的是人类的tān婪和恐惧。
máo票仙股满天飞。谜底，让你吃惊的合不拢嘴。这就对了。
我强调，我重申，股价跌去97% ，跌去97%，不是庄稼们 发 疯 了，
而是，他们，早已筹谋的，既定共同战略布jú。
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