時(shí)鐘設(shè)定發(fā)射機(jī)中的位跳變定時(shí)及接收機(jī)中的分片器定時(shí)。分布式時(shí)鐘為相關(guān)組件提供了一個(gè)常用的定時(shí)基準(zhǔn)，可以在示波器上直觀觀察分布式時(shí)鐘。
在嵌入式時(shí)鐘系統(tǒng)中，我們不能直接觀測(cè)時(shí)鐘信號(hào)。振蕩器集成在發(fā)射機(jī)芯片中，接收機(jī)從數(shù)據(jù)中恢復(fù)時(shí)鐘信號(hào)。CR(時(shí)鐘恢復(fù))電路使用PLL(鎖相環(huán))、DLL(延遲鎖定環(huán)路)或類(lèi)似技術(shù)從數(shù)據(jù)跳變中提取數(shù)據(jù)速率時(shí)鐘。嵌入式時(shí)鐘較分布式時(shí)鐘有多種優(yōu)勢(shì)：第一，它們不要求額外的軌跡完成分布；第二，它們會(huì)過(guò)濾低頻抖動(dòng)。
時(shí)鐘噪聲作為隨機(jī)性抖動(dòng)和/或周期性抖動(dòng)傳播到信號(hào)上。如果數(shù)據(jù)速率時(shí)鐘上的隨機(jī)性抖動(dòng)太高，那么時(shí)鐘相噪可能會(huì)引發(fā)問(wèn)題。盡管相噪在時(shí)鐘上不可避免，但如果觀察到有大量的周期性抖動(dòng)，則表明出現(xiàn)了問(wèn)題。
分析分布式時(shí)鐘上的抖動(dòng)
由于分布式時(shí)鐘系統(tǒng)中的示波器探頭可以接入時(shí)鐘，所以我們可以在MSO6B的Spectrum View頻譜視圖中分析時(shí)鐘。諧振應(yīng)該銳利、窄，沒(méi)有諧波雜散信號(hào)。所有諧振都有一些近載波相噪，也就是隨機(jī)性抖動(dòng)的來(lái)源，但如果諧振寬且呈塊狀，并且白噪聲過(guò)高，那么這種諧振則是由于電子器件有噪聲、電阻器件或電子器件過(guò)熱引起的。雜散信號(hào)會(huì)引起周期性抖動(dòng)，可能是由于振動(dòng)和EMI引起的，其可能來(lái)自PDN。
圖4: 時(shí)鐘頻譜(頂部)和時(shí)鐘信號(hào)(底部)
圖4所示的時(shí)鐘頻譜和波形擁有干凈銳利的諧振，但有許多雜散信號(hào)，約比諧振低50dB，在時(shí)域中會(huì)看到其影響。雜散信號(hào)在數(shù)據(jù)信號(hào)中可能會(huì)導(dǎo)致周期性抖動(dòng)，但借助手邊的雜散信號(hào)頻率，我們通常能夠找到問(wèn)題，只需檢查系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的振蕩器或開(kāi)關(guān)電路是否會(huì)在這些頻率產(chǎn)生EMI輻射。
分析嵌入式時(shí)鐘上的抖動(dòng)
在大多數(shù)情況下，嵌入式時(shí)鐘系統(tǒng)中的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)都不能通過(guò)引腳接入基準(zhǔn)時(shí)鐘或恢復(fù)的時(shí)鐘，但我們?nèi)阅芊治鏊?。為了把時(shí)鐘與系統(tǒng)的其他方面分開(kāi)，我們可以分析重復(fù)的測(cè)試碼型：固定數(shù)量的0，后面跟著相同數(shù)量的1，如01010。交替碼型的優(yōu)點(diǎn)是可以去除與位序列有關(guān)的抖動(dòng)，也就是DDJ (數(shù)據(jù)相關(guān)抖動(dòng))。
從數(shù)據(jù)中恢復(fù)時(shí)鐘，使得接收機(jī)能夠追蹤低頻抖動(dòng)。低于CR帶寬的抖動(dòng)會(huì)同時(shí)出現(xiàn)在數(shù)據(jù)和時(shí)鐘上，確定分片器樣點(diǎn)位置。在分片器的定時(shí)擁有的抖動(dòng)幅度和相位與信號(hào)相同時(shí)，該抖動(dòng)不會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤。
另一方面，高于CR帶寬的頻率上的抖動(dòng)可能會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤。CR帶寬由標(biāo)準(zhǔn)指定，其通常由黃金PLL設(shè)置(即fd/1667)。為分析相關(guān)抖動(dòng)頻率，示波器必須捕獲足夠的時(shí)間，包含時(shí)鐘的最低頻率成分。MSO6B在軟件中仿真時(shí)鐘恢復(fù)，可以自行配置，也可以從標(biāo)準(zhǔn)指定的PLL列表中選擇。
功率完整性問(wèn)題
圖5顯示了低的和不同的時(shí)鐘恢復(fù)方式的影響，頂部是恒定時(shí)鐘CR，底部是二類(lèi)PLL，從左到右是TIE頻譜、眼圖和波形。周期性抖動(dòng)在頻譜中顯示為雜散信號(hào)，隨機(jī)性抖動(dòng)顯示為噪底。
圖5. TIE頻譜、眼圖和波形，頂部是恒定時(shí)鐘CR，底部是二類(lèi)PLL
在圖6頂行中，恒定時(shí)鐘頻率的抖動(dòng)幅度和相位與數(shù)據(jù)抖動(dòng)差異很大。結(jié)果是眼圖和波形的信號(hào)完整性差，導(dǎo)致高BER。在底部，二類(lèi)PLL恢復(fù)的時(shí)鐘的低頻抖動(dòng)與數(shù)據(jù)相同，在CR帶寬內(nèi)的頻率上有效過(guò)濾了隨機(jī)性抖動(dòng)和周期性抖動(dòng)。結(jié)果，眼圖和波形擁有良好的信號(hào)完整性和低BER。即使是二類(lèi)PLL的時(shí)鐘，TIE頻譜中的雜散信號(hào)也表明存在周期性抖動(dòng)。再次對(duì)比手邊的雜散信號(hào)頻率，我們可以檢查系統(tǒng)設(shè)計(jì)中是否有任何器件在這些頻率上有EMI輻射，從而找到問(wèn)題。
遺憾的是，解決周期性抖動(dòng)問(wèn)題，通常要遠(yuǎn)比在電路中找到對(duì)應(yīng)的振蕩器復(fù)雜。在沒(méi)有明顯的周期性抖動(dòng)來(lái)源時(shí)，我們必須分析系統(tǒng)的功率完整性。電源軌道紋波經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致周期性抖動(dòng)，有時(shí)還會(huì)導(dǎo)致隨機(jī)性抖動(dòng)。
抖動(dòng)和配電網(wǎng)絡(luò)
