抖动产生及测试
一、信号完整性测试手段
抖动测试、波形测试、眼图测试，是三种常用的信号完整性测试。
1.抖动测试：
抖动测试现在越来越受到重视，因为专用的抖动测试仪器，比如TIA(时间间隔分
析仪)、SIA3000，价格非常昂贵，使用得比较少。使用得最多是示波器加上软件处
理，如TEK 的TDSJIT3 软件。通过软件处理，分离出各个分量，比如RJ 和DJ，
以及DJ 中的各个分量。对于这种测试，选择的示波器，长存储和高速采样是必要
条件，比如2M 以上的存储器，20GSa/s 的采样速率。不过目前抖动测试，各个
公司的解决方案得到结果还有相当差异，还没有哪个是权威或者行业标准。
2.波形测试
首先是要求主机和探头一起组成的带宽要足够。基本上测试系统的带宽是测试信号
带宽的3 倍以上就可以了。实际使用中，有一些工程师随便找一些探头就去测试，甚至是A 公司的探头插到B 公司的示波器去，这种测试很难得到准确的结果。
波形测试是信号完整性测试中最常用的手段，一般是使用示波器进行，主要测试波
形幅度、边沿和毛刺等，通过测试波形的参数，可以看出幅度、边沿时间等是否满
足器件接口电平的要求，有没有存在信号毛刺等。由于示波器是极为通用的仪器，几乎所有的硬件工程师都会使用，但并不表示大家都使用得好。波形测试也要遵循
一些要求，才能够得到准确的信号。
其次要注重细节。比如测试点通常选择放在接收器件的管脚，如果条件限制放不到
上面去的，比如BGA封装的器件，可以放到最靠近管脚的PCB 走线上或者过孔
上面。距离接收器件管脚过远，因为信号反射，可能会导致测试结果和实际信号差
异比较大;探头的地线尽量选择短地线等。
最后，需要注意一下匹配。这个主要是针对使用同轴电缆去测试的情况，同轴直接
接到示波器上去，负载通常是50 欧姆，并且是直流耦合，而对于某些电路，需要
直流偏置，直接将测试系统接入时会影响电路工作状态，从而测试不到正常的波形。
3.眼图测试
眼图测试是常用的测试手段，特别是对于有规范要求的接口，比如E1/T1、USB、
10/100BASE-T，还有光接口等。这些标准接口信号的眼图测试，主要是用带
MASK(模板)的示波器，包括通用示波器，采样示波器或者信号分析仪，这些示波
器内置的时钟提取功能，可以显示眼图，对于没有MASK 的示波器，可以使用外
接时钟进行触发。使用眼图测试功能，需要注意测试波形的数量，特别是对于判断
接口眼图是否符合规范时，数量过少，波形的抖动比较小，也许有一下违规的情况，
比如波形进入MASK 的某部部分，就可能采集不到，出现误判为通过，数量太多，
会导致整个测试时间过长，效率不高，通常情况下，测试波形数量不少于2000，在3000 左右为适宜。
目前有一些仪器，利用分析软件，可以对眼图中的违规详细情况进行查看，比如在
MASK 中落入了一些采样点，在以前是不知道哪些情况下落入的，因为所有的采
样点是累加进去的，总的效果看起来就象是长余晖显示。而新的仪器，利用了其长
存储的优势，将波形采集进来后进行处理显示，因此波形的每一个细节都可以保留，因此它可以查看波形的违规情况，比如波形是000010 还是101010，这个功能
可以帮助硬件工程师查找问题的根源所在。
二、抖动定义
抖动是指在边沿上发生的噪声和相位变化，它们会导致信号时序错误。举个简单的例子，
考虑一个基本的数据信号（图1 中的橙色迹线）。为了分析串行数据应用中使用的嵌入式器件，要从输入的数据流中提取出参考时钟，并与接收机的输入信号结合使用来重建数据。参考时钟在时钟恢复电路中产生，它使接收机可以在本质上“查看”理想间隔的时间点。它可以看到信道在每个点上的电压。根据从这个过程中解释出来的内容，它可以重建数据流，该数据流最终应与发射机发送的数据流完全一致。
同时进行时钟波形采集和TIE 分析
如果信号中出现了大量抖动，就会出现问题。如果接收信号中的很多比特位含有大量抖动，那么它们将无法正确地与参考时钟同步。这意味着接收机最终可能在每个时钟周期中收到错误的比特，因此会错误地解码数据。
上图中绿色迹线上的红色“x”游标表示信号有抖动时发生的时序误差。请注意，在某些情况下，上升沿或下降边会出现得太快或太晚。这可以在使用余辉显示模式的示波器上看到（见下图）。如果上升沿出现得太晚，那么接收机会错误解释该比特。边沿交叉点实际发生的时间与理想情况下应发生的时间之差称为时间间隔误差（TIE）。
边沿交叉点实际发生的时间与理想情况下应发生的时间之差称为时间间隔误差（TIE）。
使用余辉显示模式显示信号，您会看到时序上出现微小误差（称为TIE）。
信号中显然总会有一些抖动。事实上，大多数设计都规定了抖动容限技术指标。那么，我们现在讨论一个重要问题：如果抖动超过该技术指标会怎样？
为什么要关注抖动？
正如我们之前提到的，如果您的信号未与参考时钟同步并且抖动超出了容限值，接收机最终将错误地解释该比特。举一个简单的例子，请参见图3 中的情况。发送的数据是二进制的100。但是，在接收到的波形中存在一些抖动，这导致第二个比特在接收机中显示为1，而实际上发送的比特为0。因此，接收机解码得到的结果为110。
三、抖动的类型和组成
为保证信号中的抖动不会达到有害水平，您必须了解各种类型的抖动及其产生的来
源。
注意，这里引用的模型是抖动的Dual Dirac模型，请记住这只是一个模型。该模型确定了两种类型的抖动：一类是确定性抖动，另一类是随机抖动，假设您可以识别确定性峰峰值抖动，并假设随机抖动与该抖动不同。对于您来说，最重要的事就是要了解这些类型的抖动。
在双狄拉克模型里，对于系统的抖动有以下一些假设条件：
系统的总体抖动TJ可以被分解为随机抖动RJ和确定性抖动DJ这两个主要成分；
RJ是随机无界的，其分布服从高斯分布，因此对RJ的大小的衡量可以用其RMS
值σ来衡量；
DJ的分布是确定性的、有界的；
系统的总体抖动是RJ和DJ的卷积；
抖动是一个稳定的分布，因此只要测试的时间和样本数足够，得到的测试结果应该
是一样的。
在Dual Dirac模型中，信号中的总体抖动（TJ）由两大类抖动组成：
1.随机抖动（RJ）：这是一种固有抖动，很难完全消除。热噪声、散粒噪声和粉红
噪声等因素都会引起固有抖动。您可以想办法减少器件中的这种抖动，但永远不
可能完全根除它。
2.确定性抖动（DJ）：这是由器件的设计缺陷和物理限制引起的。这些因素包括占
空比失真（DCD）、码间干扰（ISI）、正弦（或周期性）抖动（PJ）、串扰和阻抗
失配等。这种抖动更容易控制和消除。
3.其中各分量的含义如下：
Total Jitter (Tj)：总体抖动
Random Jitter (Rj) ：随机抖动
Deterministic Jitter (Dj) ：确定性抖动
Periodic Jitter (Pj) ：周期性抖动
Data-Dependent Jitter(DDJ)：数据相关抖动
Duty Cycle Distortion (DCD)：占空比失真
Inter-Symbol Interference (ISI)：码间干扰
四、抖动的测量
示波器可以通过多种不同的方式显示和测量抖动。测量抖动时，首先要调整示波器的时基，以捕获信号的多个周期。然后，示波器将这些周期与参考时钟进行比较。请记
住，参考时钟是在时钟恢复过程中还原的。这个参考时钟提供了理想的比特速率，示波器需要根据该比特速率来确定信号到底是合乎理想的信号还是有误差。通过这种比较，示波器可以得到TIE 值，并以各种格式显示出来。
理想的比特速率完全可以通过示波器计算得出，您可以输入估计值，或者手动输入明确的技术指标值，然后交给示波器进行计算。第二种方案最精确，而第一种方案最不准确，不过好处是最容易设置。
设置好比特率后，示波器就可以开始分析了。是德科技用于示波器的EZJIT 应用软件可以通过各种图形格式，轻松地测量和分析抖动。
1.直方图
直方图中的x 轴表示TIE 计时值，y 轴显示信号中出现这些值时的频次。直方图最重要的功能是帮助您确定信号中的抖动是随机的还是确定性的，两者的比例大约是多少。
如果信号中只有随机抖动（RJ），则直方图显示为高斯分布（图4）。这是因为随机抖动通常呈高斯分布，在这种情况下，TIE 将以零点为中心。大多数TIE 值靠近零点，离得越远，我们得到的值越少（换句话说，大误差将会比较少）。这意味着RJ 导致明显抖动的概率很小。
图4. 因为RJ而呈现高斯分布的直方图
反之，如果信号有大量的确定性抖动（DJ），则其直方图看起来不像是高斯分布，而可能是双峰分布，类似于图5 所示。这种直方图有两个不同的中心点，而不是只有一个。这是因为在本例中，DJ 有正弦调制或周期性抖动，您将在我们讨论TIE 趋势图时看到这个结果。TIE 值不以零点为中心，而是分别以高/低峰值为中心。因此，DJ 更有可能影响您研究的信号。
图5. 受DJ 影响而呈现双峰分布的直方图
抖动永远不会是完全随机的或完全确定性的。在几乎所有情况下，直方图都是同时包含高斯特征和非高斯特征（见图6）。但是当您查看直方图时，您可以确定图形的高斯特征更明显（表明RJ 更多，您基本上无法消除RJ）还是非高斯特征更明显（表示DJ 更多，但您有可能消除DJ）。
图6. 是德科技的EZJIT 应用软件可以显示一个直方图视图，并且因为同时有RJ 和DJ 存在，所以视图一部分呈高斯分布，另一部分呈双峰分布。
2.TIE趋势图
另一种显示抖动的形式是TIE趋势图，它用y轴表示TIE，用x轴表示出现TIE的时间点。这种图形可以显示TIE随时间变化的趋势，使您可以查看是否存在某种调制或重复的错误码型。图7中的紫色迹线就是TIE趋势图。
在此例中，趋势图与相应的示波器迹线（橙色）一起显示。现在您可以清楚地看到，由DJ引起的TIE实际上是正弦调制。
图7. EZJIT 应用软件生成的TIE 趋势图显示了TIE 的正弦调制。
3.眼图
眼图是查看抖动的最常用方式之一。设想信号流通过时，它被分成比特跳变组合（或三比特序列），这些单独的迹线层叠显示。可能的比特跳变组合总共有8 种（见图8）。
图8. 8 种比特跳变组合及其层叠形成的眼图。
眼图使用颜色分级来显示信号通过图中不同区域的频次高低，这提供了另一种查看TIE 频次的方法。通过测量眼图的张开度，您可以大致地查看有多少抖动。眼图张开度越大，信号中的抖动就越小。张开度越小，抖动就越多。
图9 中显示了这样的一个例子。直方图中的着色区说明这个眼图有明显的计时误差，图中还表现出误差发生的大致频次。是德科技的实时眼图软件可以在仪器上自动生成这个眼图，使您可以很容易地看到RJ和DJ（或PJ）对您的器件有何影响。
图9.是德科技的实时眼图软件可以自动生成信号的眼图。
请注意，在本白皮书中，屏幕颜色被反转过来以便于查看。
眼图随着时间延长累积数据增加，这就是为什么看起来捕获脉冲的时间越长，眼图“填充得就越满”。您会看到眼图的张开度随着时间推移逐渐缩小，这是因为它正在捕获更多的抖动实例。但是，如果您的设计非常稳健，您应该不会看到太多变化。
我们可以研究一下如下图的在眼图的交叉点附近的抖动的直方图分布。在交叉点附
近的近端的抖动分布主要受DJ的影响，而远端的抖动主要受RJ的影响。
五、抖动测量关键要点
您已经了解到很多关于抖动的信息，但有四个重点必须要记住：
•抖动的定义是信号中不需要的时序误差。这种误差会导致边沿交叉点发生的时间稍早或稍晚（TIE）。
•过多的抖动会导致接收端错误地解释比特，最终有可能造成系统错误。
•当您在直方图上看到高斯分布时，说明是随机抖动，您没有太多的办法来消除这种抖动。如果您看到了非高斯分布，则说明是确定性/周期性抖动，这种抖动更容易控制和减少。
•您可以使用示波器的直方图、TIE 趋势图和眼图来全面了解信号有多少抖动，以及抖动是否在可接受的范围内。如果不可接受，您就需要进一步优化设计。
抖动分类与测量 李惠民力科公司华南区应用工程师 在现在的协议一致性测试中，“抖动”似乎已经成为了一个绕不开的名词，它是评估信号质量的一个关键指标。然而，各个通信协议对抖动似乎有着不同的要求，到底抖动的各个分量有什么意义呢？它们又是如何测量得到准确的结果呢？在系统设计中又该如何改善抖动指标呢？希望看完本文之后您能够得到一些帮助。 抖动的定义 过去，时钟频率只有10MHz。电路板或者封装设计的主要挑战就是如何自双层板上布通所有的信号线以及如何在组装时不破坏封装，在那个时代，数字信号基本上不需要考虑“信号质量”的；然而随着时钟频率的提高，信号周期和上升沿也已经普遍变短，这个时候，信号完整性就变得十分重要。特别的，当时钟频率超过1GHz时，由于时钟周期变短，“抖动”这个指标在信号质量也变得十分重要。 抖动是指信号与理想时钟之间的偏差[1]。如下面图1和图2两个时序中，可以明显看出，图2中信号与理想时钟之间偏差相对较图1比更大，若两个信号时钟频率相同，我们就可以说图2中的抖动比图1中大。 图1信号和理想时钟之间的偏差 图2更“大”的抖动 需要注意的是，抖动和频偏并不是不是相同的概念，一般讨论抖动是要在一段时间内实际信号和理想时钟之间速率相同或者相差很小的情况。图3中，这段
时间内，实际信号和理想时钟之间的频率偏差约为7%，一般来说我们讨论抖动的时候频偏不会超过5000ppm(即0.5%)，图3这种情况不再我们的讨论范围之内。 图3“频偏”并不是我们所讨论的抖动 另外，抖动的绝对值在有些情况下参考意义并不太大。假若是10MHz的时钟频率，每个周期为100ns，1ns的抖动似乎对信号没有太大的影响。然而当频率为500MHz时，1ns的抖动就很的能会影响信号信号质量，使得信号在传输过程在出现误码。所以我们在很多情况下会用UI这个相对单位；1UI即为1个时钟周期所花费的时间。若信号的时钟周期为10MHz时，1UI对应为100ns。相应的还有mUI，1mUI即0.001UI。相对单位比绝对时间单位更能看出抖动对信号质量的影响。 抖动的分类 在说抖动分类之前，首先我想说一下源同步与时钟恢复技术。想必大家在学习和使用单片机的时候应该对同步通信和异步通信有比较深刻的认识；同步通信的典型代表就是SPI，特点就是同时传送时钟和数据；异步通信的经典代表是UART，只需要两根线就可以实现全双工。源同步和SPI类似，在通信的时候同时传输时钟和数据，但是高速的时钟信号在传输过程中衰减很大，而且容易引起EMI，所以一般会对同步时钟进行分频，源同步的代表有HDMI，其时钟频率是信号速率的1/10。时钟恢复技术可以在串行数据中提取出时钟，然后用恢复出来的时钟对信号进行采样，克服异步通信中由于不同源带来的的频偏和抖动，时钟恢复的代表有USB，万兆以太网等。 首先，我们需要明确的一点就是——抖动是时间的函数，确切的来说，抖动是和时钟周期相关的。 在讨论抖动分类的时候，我们一般会从三个维度去讨论。 从关注抖动参数的类型，可以分成TIE(Time interval error)，Period
抖动测量的几种方法 测试抖动常用在测试数据通信IC或测试电信网络中。抖动是应该呈现的数字信号沿与实际存在沿之间的差。时钟抖动可导致电和光数据流中的偏差位，引起误码。测量时钟抖动和数据信号就可揭示误码源。 测量和分析抖动可借助三种仪器：误码率(BER)测试仪，抖动分析仪和示波器(数字示波器和取样示波器)。 选用哪种仪器取决于应用，即电或光、数据通信以及位率。因为抖动是误码的主要原因，所以，首先需要测量的是BER。若网络、网络元件、子系统或IC的BER超过可接受的限制，则必须找到误差源。 大多数工程技术人员希望用仪器组合来跟踪抖动问题，先用BER测试仪、然后用抖动分析仪或示波器来隔离误差源。 BER测试仪 制造商需要测量其产品的BER，以保证产品符合电信标准。当需要表征数据通信元件和系统时，BER测试对于测试高速串行数据通信设备也是主要的。 BER测试仪发送一个称之为伪随机位序列(PRBS)的预定义数据流到被测系统或器件。然后，取样接收数据流中的每一位，并对照所希望的PRBS图形检查输入位。因此，BER测试仪可以进行严格的BER 测量，有些是抖动分析仪或示波器不可能做到的。
尽管BER测试仪可进行精确的BER测量，但是，对于10-12BER(每1012位为1位误差)精度的网络或器件测试需数小时。为了把测试时间从数小时缩短为几分钟，BER测试仪采用“BERT sCAN”技术，此技术用统计技术来预测BER。 可以编程BER测试仪在位时间(称之为“单位间隔”或“UI”)的任何点取样输入位。“澡盆”曲线表示BER是取样位置的函数。若BER测试仪检测位周期(0.5UI)中心的位，则抖动引起位误差的概率是小的。若BER测试仪检测位于靠近眼相交点上的位，则将增大获得抖动引起位误差的似然性。 抖动分析仪 BER测试仪不能提供有关抖动持性或抖动源的足够信息。抖动分析仪(往往称之为定时时间分析仪或信号完整性分析仪)可以测量任何时钟信号的抖动，并提供故障诊断抖动的信息。抖动分析仪也用抖动特性来预测BER，其所用时间比BER测试仪小很多。 抖动测试仪对于测试高速数据通信总线(如光纤通信，SerialATA, Infiniband, Rapidio，每个通道的数据率高达3.125Gbits/s)用的器件是有用的。因为抖动分析仪在几秒内可预测BER，所以，对于生产线测试是有用的，很多ATE制造商根据用户要求，把抖动测试仪安置在测试系统中。 抖动分析仪检测信号沿并测量沿之间的时间。在采集定时数据之后，抖动分析仪执行算法，产生直方图、频率曲线、数据的其他直观图像。这些图像展示干扰信号的线索。靠执行直方图和频率曲线的计
抖动产生及测试 一、信号完整性测试手段 抖动测试、波形测试、眼图测试，是三种常用的信号完整性测试。 1.抖动测试： 抖动测试现在越来越受到重视，因为专用的抖动测试仪器，比如TIA(时间间隔分 析仪)、SIA3000，价格非常昂贵，使用得比较少。使用得最多是示波器加上软件处 理，如TEK 的TDSJIT3 软件。通过软件处理，分离出各个分量，比如RJ 和DJ， 以及DJ 中的各个分量。对于这种测试，选择的示波器，长存储和高速采样是必要 条件，比如2M 以上的存储器，20GSa/s 的采样速率。不过目前抖动测试，各个 公司的解决方案得到结果还有相当差异，还没有哪个是权威或者行业标准。 2.波形测试 首先是要求主机和探头一起组成的带宽要足够。基本上测试系统的带宽是测试信号 带宽的3 倍以上就可以了。实际使用中，有一些工程师随便找一些探头就去测试，甚至是A 公司的探头插到B 公司的示波器去，这种测试很难得到准确的结果。 波形测试是信号完整性测试中最常用的手段，一般是使用示波器进行，主要测试波 形幅度、边沿和毛刺等，通过测试波形的参数，可以看出幅度、边沿时间等是否满 足器件接口电平的要求，有没有存在信号毛刺等。由于示波器是极为通用的仪器，几乎所有的硬件工程师都会使用，但并不表示大家都使用得好。波形测试也要遵循 一些要求，才能够得到准确的信号。 其次要注重细节。比如测试点通常选择放在接收器件的管脚，如果条件限制放不到 上面去的，比如BGA封装的器件，可以放到最靠近管脚的PCB 走线上或者过孔 上面。距离接收器件管脚过远，因为信号反射，可能会导致测试结果和实际信号差
异比较大;探头的地线尽量选择短地线等。 最后，需要注意一下匹配。这个主要是针对使用同轴电缆去测试的情况，同轴直接 接到示波器上去，负载通常是50 欧姆，并且是直流耦合，而对于某些电路，需要 直流偏置，直接将测试系统接入时会影响电路工作状态，从而测试不到正常的波形。 3.眼图测试 眼图测试是常用的测试手段，特别是对于有规范要求的接口，比如E1/T1、USB、 10/100BASE-T，还有光接口等。这些标准接口信号的眼图测试，主要是用带 MASK(模板)的示波器，包括通用示波器，采样示波器或者信号分析仪，这些示波 器内置的时钟提取功能，可以显示眼图，对于没有MASK 的示波器，可以使用外 接时钟进行触发。使用眼图测试功能，需要注意测试波形的数量，特别是对于判断 接口眼图是否符合规范时，数量过少，波形的抖动比较小，也许有一下违规的情况， 比如波形进入MASK 的某部部分，就可能采集不到，出现误判为通过，数量太多， 会导致整个测试时间过长，效率不高，通常情况下，测试波形数量不少于2000，在3000 左右为适宜。 目前有一些仪器，利用分析软件，可以对眼图中的违规详细情况进行查看，比如在 MASK 中落入了一些采样点，在以前是不知道哪些情况下落入的，因为所有的采 样点是累加进去的，总的效果看起来就象是长余晖显示。而新的仪器，利用了其长 存储的优势，将波形采集进来后进行处理显示，因此波形的每一个细节都可以保留，因此它可以查看波形的违规情况，比如波形是000010 还是101010，这个功能 可以帮助硬件工程师查找问题的根源所在。 二、抖动定义 抖动是指在边沿上发生的噪声和相位变化，它们会导致信号时序错误。举个简单的例子，
时钟的抖动测量与分析 时钟抖动的分类与定义 时钟抖动通常分为时间间隔误差（Time Interval Error，简称TIE），周期抖动（Period Jitter）和相邻周期抖动（cycle to cycle jitter）三种抖动。 TIE又称为phase jitter，是信号在电平转换时，其边沿与理想时间位置的偏移量。理想时间位置可以从待测试时钟中恢复，或来自于其他参考时钟。Period Jitter是多个周期内对时钟周期的变化进行统计与测量的结果。Cycle to cycle jitter是时钟相邻周期的周期差值进行统计与测量的结果。 对于每一种时钟抖动进行统计和测量，可以得到其抖动的峰峰值和RMS值（有效值），峰峰值是所有样本中的抖动的最大值减去最小值，而RMS值是所有样本统计后的标准偏差。如下图1为某100M时钟的TIE、Period Jitter、Cycle to Cycle jitter的峰峰值和RMS值的计算方法。 图1：三种时钟抖动的计算方法 时钟抖动的应用范围 在三种时钟抖动中，在不同的应用范围需要重点测量与分析某类时钟抖动。TIE抖动是最常用的抖动指标，在很多芯片的数据手册上通常都规定了时钟TIE抖动的要求。对于串
行收发器的参考时钟，通常测量其TIE抖动。如下图2所示，在2.5Gbps的串行收发器芯片的发送端，参考时钟为100MHz，锁相环25倍频到2.5GHz后，为Serializer（并行转串行电路）提供时钟。当参考时钟抖动减小时，TX输出的串行数据的抖动随之减小，因此，需要测量该参考时钟的TIE抖动。另外，用于射频电路的时钟通常也需测量其TIE抖动（相位抖动）。 在并行总线系统中，通常重点关注period jitter和cycle to cycle jitter。比如在共同时钟总线（common clock bus）中（如图3所示），完整的数据传输需要两个时钟脉冲，第一个脉冲用于把数据锁存到发送芯片的IO Buffer，第二个脉冲将数据锁存到接收芯片中，在一个时钟周期内让数据从发送端传送到接收端，当发送端到接收端传输延迟（flight time）过大时，数据的建立时间不够，传输延迟过小时，数据的保持时间不够；同理，当这一个时钟的周期值偏大时，保持时间不够；周期值偏小时，建立时间不够。可见，时钟周期的变化直接影响建立保持时间，需要测量period jitter和cycle to cycle jitter。关于共同时钟总线的时序分析的详细讲解，请参考Stephen H. Hall、Garrett W. Hall和James A. McCall写的信号完整性分析书籍：《High-Speed Digital System Design》。 另外一种常见的并行电路－源同步总线（Source Synchronous bus），通常也重点测量period jitter和cycle to cycle jitter。比如DDR2就属于源同步总线，在Intel DDR2 667/800 JEDEC Specification Addendum规范中定义了时钟的抖动测试包括周期抖动和相邻周期抖动，分别如表格1中tJIT(per)和tJIT(cc)，此外，还需要测量N-Cycle jitter，即N个周期的相邻周期抖动，比如表格1中tERR(2per)是连续2个周期的周期值与下2个周期的周期值的时间差，tERR(3per)是3个周期组合的相邻周期抖动，依此类推。
发动机抖动的故障诊断及排除 目录 第一章绪论 2 1.1 发动机抖动的类型2 1.2 发动机抖动的产生机理 3 1.3 本文论述的主要内容 3 第二章发动机怠速抖动的故障诊断及排除 4 2.1发动机怠速抖动的定义4 2.2发动机怠速抖动的原因4 2.3怠速抖动的诊断方法8 2.4发动机怠速抖动的常见系统故障排除9 第三章发动机起步抖动的故障诊断及排除 17 3.1 故障描述17 3.2汽车起步时发动机抖动的原因18 3.3汽车离合器摩擦力矩不稳定对起步抖动的影响18 3.4汽车离合器摩擦力矩不稳定对起步抖动的影响19 3.5起步抖动与摩擦系数的关系及解决方案20 第四章发动机制动抖动的故障诊断23 4.1发动机制动抖动的论述23
4.2制动性能参数分析 23 4.3制动抖动的产生根源23 第五章发动机运转抖动的故障诊断及排除 25 5.1发动机运转抖动的描述25 5.2发动机高速运转时的抖动或跳动现象、原因及解决办法26 第六章全文总结及展望26 6.1 全文总结: 26 6.2 不足与展望26 致谢28 参考文献29 第一章绪论 1.1 发动机抖动的类型 自发动机诞生以来,改善其动力性能、提高经济性、舒适性、降低其抖动强度,一直是从事发动机设计人员努力的目标。但是采用曲柄连杆机构的发动机,由于结复杂、气缸的做功过程不连续,其惯性力和气压力都具有强烈的冲击和宽频带激作用;此外,发动机还有各种系统和部件,它们存在各式各样的作用力。所以,由此产生的发动机抖动,其特点是多振源、宽频带、形态复杂、不可能用一种抖动类型加以概括,本文重点介绍发动机的四种常见抖动故障和排除方法。 1.1.1 怠速抖动 汽车发动机怠速抖动是实际运用中的一个难题。讨论了发动机机体正常振动时的激振源和振动形式, 并运用机械振动理论, 研究了怠速抖动时它们的
信号抖动的种类与测量 ITU-T G.701标准对抖动的定义为：“抖动是指数字信号在短期内重要的瞬时变化相对于理想位置发生的偏移”。 还有一个跟抖动很类似的概念，即漂移。一般情况下，抖动是指发生得比较快的定时偏差，而漂移是指发生的比较慢得定时偏差。ITU把漂移和抖动之间的门限定义为10Hz，偏移频率大于10Hz的叫抖动，小于10Hz的叫做漂移。 抖动可以分为随机性抖动(RJ)和确定性抖动(DJ)，而确定性抖动又可以分为周期性抖动(PJ)、数据相关抖动(DDJ)和占空比抖动(DCD)三种，如下图所示： 缩略语： TJ：Total Jitter 总抖动 DJ：Deterministic Jitter 确定性抖动 RJ：Random Jitter 随机抖动 PJ：Periodic Jitter 周期性抖动 DDJ：Data Dependent Jitter 数据相关抖动 DCD：Duty Cycle Distortion 工作周期抖动 TIE：Time Interval Error 时间区间误差 RMS：Root Mean Square 均方根
ISI：Inter Symbol Interference 码间干扰 1.随机抖动(RJ) 随机抖动产生的原因很复杂，很难消除。器件的内部热噪声，晶体的随机振动，宇宙射线等都可能引起随机抖动。 随机抖动满足高斯分布，在理论上是无边界的，只要测试的时间足够长，随机抖动也是无限大的。高斯分布概率密度函数图形如下图所示。 所以随机抖动的锋-锋值必须伴同误码率BER表示出来，RJRMS＝概率密度函数(pdf)的标准偏差:σ，随机抖动的锋-锋值RJpk-pk=N*σ,按不同的BER，N不同，如下图所示： 2.确定性抖动(DJ) 确定性抖动不是高斯分布，通常是有边际的，它是可重复可预测的。信号的反射、串扰、开关噪声、电源干扰、EMI等都会产生DJ。DJ的概率密度函数图形如下图所示:
汽车发动机抖动的故障诊断与排除 汽车发动机抖动是一种常见的故障，通常会影响发动机的性能和驾驶的舒适度。这种故障的原因是复杂的，可能是由多种因素引起的。本文将介绍一些常见的故障原因和如何进行诊断和排除。 故障原因 1.点火系统故障：点火系统是发动机正常运行的重要组成部分之一，如果点火系统出现问题，会导致发动机抖动、失火或完全熄火。可能的原因包括点火线圈、火花塞、点火线、分配器和控制模块等。 2.燃油系统问题：燃油系统是另一个重要的组成部分，任何燃油系统的故障都会影响发动机的性能。可能的原因包括燃油过滤器、燃油泵、喷油嘴、燃油压力调节器和燃油传感器等。 3.气缸压力问题：气缸压力是引擎正常运行所需要的另一个关键因素。如果一个或多个气缸的压力降低，那么它将导致发动机抖动。可能的原因包括气缸壁磨损、气缸活塞磨损、气缸垫磨损和气门损坏等。 4.空气流量问题：空气流量是引擎正常运行所需要的第三个关键因素。如果空气流量不足，那么发动机输出的能量就会减少，影响到发动机运行的平滑性。可能的原因包括空气过滤器阻塞、空气流量传感器故障、进气歧管损坏或生锈等。 5.车轮平衡问题：车轮失去平衡可能会导致发动机抖动。如果这种抖动只在高速行驶时发生，则这很可能是车轮平衡问题。可能的原因包括车轮失衡、轮胎磨损不均等。 排除方法 1.检查点火系统：检查火花塞、点火线、点火线圈、分配器以及控制模块是否有损坏或磨损。需要根据实际情况逐步排除。 2.检查燃油系统：检查燃油过滤器、燃油泵、燃油喷嘴、燃油压力调节器以及燃油传感器是否有问题。通常可以使用燃油压力表和燃油喷嘴测试工具来检测。 3.检查气缸压力：用气缸压力表测试每个气缸的压力。如果任何一个气缸的压力低于其他气缸，则需要更进一步排查可能的原因。 4.检查空气流量：检查空气流量传感器是否正常工作，并检查空气过滤器是否阻塞。如果阻塞或损坏，则需要更换。
手机抖动的产生和控制方法解析随着智能手机的普及，手机抖动的问题也越来越普遍。那么， 手机为什么会抖动呢？如何避免抖动对手机的影响呢？下面我们 来一起探究一下。 一、手机抖动的产生原因 手机抖动的产生主要有以下三个方面： 1.机械问题：手机内部的机械零件本身就带有一定的震动，如 蜂鸣器振动、充电器电源输出瞬间波动等。 2.运行程序：当手机运行大型程序时，特别是在WiFi、4G、 3G网络下打开一些应用，程序在运行时会占用很大的系统资源， 各种线程在后台同时执行，这些程序的运行会导致手机产生抖动。 3.电池问题：电池充放电过程中会产生热量，热胀冷缩的交替 作用会导致电池与手机主机之间的空气量发生变化，从而产生小 的机械振动。 综上所述，手机抖动是由多种因素引起的，主要与机械、软件、电池有关。 二、手机抖动对手机的影响 手机抖动不仅会对用户使用手机造成困扰，还会对手机本身造 成一定的影响。以下是手机抖动对手机的影响：
1.降低手机寿命：由于手机抖动过大，会使手机内部连接器产 生松动、锈蚀等问题，从而影响手机寿命。 2.损害用户体验：当手机抖动太大，会影响用户正常使用，甚 至导致误触、操作困难等问题，从而影响用户体验。 3.增加额外成本：手机抖动会导致手机内部零部件的磨损加剧，特别是连接器等易损部件，增加修理成本。 三、如何避免手机抖动 为了避免手机抖动对手机的影响，要采取一些方法来控制抖动。以下是一些常见的方法： 1.选购良好的保护套：一个良好的保护套可以保护手机外壳不 被磕碰，减轻机身的摆动。 2.避免大型程序运行：当使用大型程序时，可以尝试关闭其他 应用程序，避免各种线程在后台同时执行，从而减少机身抖动。 3.牢固固定机身：在行车时，手机可以放在扶手或后座扶手上，并用专门的固定架或夹子固定住手机。 4.保持良好的电池状态：要避免电池频繁充放电，避免过度充电，这样可以减少手机抖动。 四、总结
电路抖动产生的原因 电路抖动产生的原因 电路抖动是指在电路中出现的不稳定性，表现为电压或电流的周期性波动。这种波动可能会对电路的性能和可靠性产生负面影响，因此了解其产生的原因非常重要。 1. 信号源抖动 信号源抖动是导致电路抖动最常见的原因之一。如果信号源本身存在不稳定性，例如频率偏移、振幅变化或相位漂移等，那么这些变化将传递到整个电路中，并导致抖动。 2. 传输线反射 传输线反射也是导致电路抖动的一个重要原因。当信号从一个传输线传输到另一个传输线时，如果两个传输线之间存在阻抗不匹配，那么部分信号将被反射回来并与原始信号相叠加。这种相互作用可能会导致信号幅度和相位的变化，并引起抖动。 3. 供电噪声
供电噪声也是导致电路抖动的一个常见原因。当供电系统中存在噪声时，它将通过耦合或共模作用进入到整个系统中，并干扰正常操作。这种噪声可能会导致电路中的元器件产生不稳定性，并引起抖动。 4. 环境干扰 环境干扰也可能导致电路抖动。例如，电磁场、机械振动或温度变化等都可能会对电路中的元器件产生影响，并导致抖动。 5. 元器件参数变化 元器件参数的变化也可能导致电路抖动。例如，晶体管的漏电流、电容器的漏电、电阻器的温度系数等都可能会发生变化，并影响整个系统的性能和稳定性。 6. 设计不当 最后，设计不当也是导致电路抖动的一个重要原因。如果系统设计中存在不合理或过度复杂的部分，那么这些部分可能会对整个系统产生负面影响，并导致抖动。 结论
综上所述，电路抖动是由多种因素引起的。为了减少或消除这种现象，需要在设计和测试过程中充分考虑这些因素，并采取相应措施来保证 系统的稳定性和可靠性。
系统抖动产生的原因 全文共四篇示例，供读者参考 第一篇示例： 系统抖动是指系统在运行过程中出现的周期性或随机性的波动或震动现象。系统抖动可能会导致系统性能下降甚至故障，对于一些对稳定性要求较高的系统来说，抖动问题显得尤为重要。那么，系统抖动产生的原因都有哪些呢？以下就是一些常见的系统抖动产生的原因： 一、外部干扰： 外部干扰是导致系统抖动的一个重要原因。系统受到风、震动、温度等外部环境因素的影响，都可能导致系统产生抖动。外部干扰的大小和频率对系统抖动的影响很大，如果外部干扰的幅度较大或频率与系统的共振频率相近，那么系统很容易出现抖动现象。 二、系统内耦合： 系统内部的耦合效应也是导致系统抖动的一个重要原因。当系统内部的各个部件之间存在相互影响或相互作用时，往往会导致系统产生抖动。系统中的控制循环延迟、不稳定性等因素都可能导致系统的抖动。 三、系统参数变化：
系统参数的变化也可能引起系统抖动。系统中的传感器、执行器等部件的参数随着时间的变化会对系统的性能产生影响，从而导致系统产生抖动。系统的非线性特性和时滞效应也会引起系统产生抖动。 四、控制策略不合理： 系统的控制策略不合理也是导致系统抖动的原因之一。如果控制策略设计不合理或参数设置不当，很容易导致系统的不稳定性，从而导致系统抖动。控制策略的更新频率和响应速度也会对系统的抖动产生影响。 五、系统设计不当： 系统设计不当也是导致系统抖动的一个重要原因。系统的结构设计不合理、部件选择不当或者系统过于复杂等问题都可能导致系统抖动。系统的软硬件的兼容性不好、接口设计不合理等因素也会导致系统抖动。 系统抖动是一个多因素综合作用的结果，需要系统工程师从外部环境、系统内部耦合、系统参数变化、控制策略和系统设计等方面进行全面考虑，才能有效地解决系统抖动问题，提高系统的稳定性和性能。希望上述对系统抖动产生原因的分析能够对读者有所启发，让大家更加深入地了解系统抖动问题。 第二篇示例：
抖动的原理 抖动是一种物体在受到外力作用时产生的周期性振动现象。在日常生活中，我 们可以看到许多物体都会出现抖动的情况，比如汽车行驶时车身的抖动、手机震动时的抖动等等。那么，抖动的原理是什么呢？接下来我们就来探讨一下抖动的原理。 首先，抖动的原理与物体的固有频率有关。当一个物体受到外力作用时，如果 这个外力的频率接近物体的固有频率，就会引起物体的振动，即抖动现象。这就好比一个摇摆的秋千，只有在给它一个合适的摆动频率时，它才会产生规律的摆动。同样，当一个物体受到外力作用时，如果外力的频率与物体的固有频率相匹配，就会引起物体的抖动。 其次，抖动的原理与外力的作用方式有关。外力可以是周期性的，也可以是非 周期性的。当外力是周期性的时候，如果外力的频率接近物体的固有频率，就会引起物体的共振，从而产生抖动现象。而当外力是非周期性的时候，物体也会出现抖动，但是抖动的规律性会减弱，表现出更加混沌的状态。 最后，抖动的原理还与物体的结构和材料有关。不同的物体由于其结构和材料 的不同，其固有频率也会有所差异。比如，一个弹簧和一个木棍受到相同的外力作用时，由于它们的固有频率不同，它们的抖动状态也会有所不同。 总的来说，抖动的原理是由外力的频率与物体的固有频率相互作用所引起的。 当外力的频率与物体的固有频率相匹配时，就会引起物体的振动，即抖动现象。同时，物体的结构和材料也会对抖动产生影响。因此，要深入理解抖动的原理，需要综合考虑外力的频率、物体的固有频率以及物体的结构和材料等因素。 通过对抖动原理的探讨，我们可以更好地理解物体在受到外力作用时产生抖动 的机制，这对于工程设计和物理实验都具有重要的意义。希望本文能够对读者有所帮助，谢谢阅读！
Jitter及其测试技术介绍 本文主要介绍时间抖动（jitter）的概念及其分析方法。在数字通信系统，特别是同步系统中，随着系统时钟频率的不断提高，时间抖动成为影响通信质量的关键因素。 一、时间抖动的概念 在理想情况下，一个频率固定的完美的脉冲信号（以1MHz为例）的持续时间应该恰好是1us，每500ns有一个跳变沿。但是这种信号并不存在。如图1所示，信号周期的长度总会有一定变化，从而导致下一个沿的到来时间不确定。这种不确定就是抖动。 抖动是对信号时域变化的测量结果，它从本质上描述了信号周期距离其理想值偏离了多少。在绝大多数文献和规范中，时间抖动（jitter）被定义为高速串行信号边沿到来时刻与理想时刻的偏差，所不同的是某些规范中将这种偏差中缓慢变化的成分称为时间游走（wander），而将变化较快的成分定义为时间抖动（jitter）。 1.1．时间抖动的分类 抖动有两种主要类型：确定性抖动和随机性抖动。 确定性抖动是由可识别的干扰信号造成的，这种抖动通常幅度有限，具备特定的（而非随机的）产生原因，而且不能进行统计分析。 随机抖动是指由较难预测的因素导致的时序变化。例如，能够影响半导体晶体材料迁移率的温度因素，就可能造成载子流的随机变化。另外，半导体加工工艺的变化，例如掺杂密度不均，也可能造成抖动。 1.2．时间抖动的描述方法 可以通过许多基本测量指标确定抖动的特点，基本的抖动参数包括： 1)周期抖动（period jitter） 测量实时波形中每个时钟和数据的周期的宽度。这是最早最直接的一种测量抖动的方式。这一指标说明了时钟信号每个周期的变化。
2)周期间抖动（cycle-cycle jitter） 测量任意两个相邻时钟或数据的周期宽度的变动有多大，通过对周期抖动应用一阶差分运算，可以得到周期间抖动。这个指标在分析琐相环性质的时候具有明显的意义。 3)时间间隔误差（timer interval error，TIE） 测量时钟或数据的每个活动边沿与其理想位置有多大偏差，它使用参考时钟或时钟恢复提供理想的边沿。TIE在通信系统中特别重要，因为他说明了周期抖动在各个时期的累计效应。 1.3．时间抖动的频域表示——相位噪声 相位噪声是对信号时序变化的另一种测量方式，其时间抖动（jitter）在频率域中的显示。图2用一个振荡器信号来解释相位噪声。 如果没有相位噪声，那么振荡器的整个功率都应集中在频率f=fo处。但相位噪声的出现将振荡器的一部分功率扩展到相邻的频率中去，产生了边带(sideband)。从图2中可以看出，在离中心频率一定合理距离的偏移频率处，边带功率滚降到1/fm，fm是该频率偏离中心频率的差值。 相位噪声通常定义为在某一给定偏移频率处的dBc/Hz值，其中，dBc是以dB为单位的该频率处功率与总功率的比值。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的总功率比值。 1.4 与抖动相关概念 1.抖动与漂移（Jitter vs. wander） 抖动（jitter），定义为数字信号在特定时刻相对于理想时间位置的短时间的、非累积性的偏离；度量的单位有绝对时间单位(s)和相对时间单位(UI)两种（工程应用一般选择UI）。抖动时间函数的最大值和最小值之间的差为抖动的峰-峰值Ap-p,一般以UI为Ap-p的相对单位，记为“UI，UI是一个抖动的相对度量单位。 漂移（wander），与抖对定义相似，对于理想位置的偏离是长时间的。所谓长时间偏离是指变化频率低于10Hz相的变化。Jitter和Wander以10Hz为划分标准，可以认为抖动是相位噪声中高频成份，漂移则是相位噪声中的低频成份。漂移（低频成份）产生的主要原因是
第六部分抖动测试 6、1 抖动特性 一、抖动的概念 在理想情况下，数字信号在时间域上的位置是确定的，即在预定的时间位置上将会出现数字脉冲（1或0）。然而由于种种非理想的因素会导致数字信号偏离它的理想时间位置。我们将数字信号的特定时刻（例如最佳抽样时刻）相对其理想时间位置的短时间偏离称为定时抖动，简称抖动。这里所谓短时间偏离是指变化频率高于10Hz的相位变化，而将低于10Hz的相位变化称为漂移。事实上，两者的区分不仅在相位变化的频率不同，而且在产生机理、特性和对网络的影响方面也不尽相同。 定时抖动对网络的性能损伤表现在下面几个方面： *对数字编码的模拟信号，解码后数字流的随机相位抖动使恢复后的样值具有不规则的相位，从而造成输出模拟信号的失真，形成所谓抖动噪声，影响业务信号质量，特别是图像信号质量。 *在再生器中，定时的不规则性使有效判决点偏离接收眼图的中心，从而降低了再生器的信噪比余度，直至发生误码。 ＊对于需要缓存器和相位比较器的数字设备，过大的抖动会造成缓存器的溢出或取空，从而导致不可控滑动损伤。 二、抖动机理
1、PDH与SDH共有的抖动源 （1）、随机性抖动源 * 各类噪声源 * 定时滤波器失谐 * 完全不相关的图案抖动 （2）、系统性抖动源 * 码间干扰 * 有限脉宽作用 * 限幅器的门限漂移 * 激光器的图案效应 2、SDH设备特有的抖动机理 （1）、指针调整抖动 SDH设备的支路信号的同步机理采用所谓的指针调整，即利用指针值的增减调整来补偿低速支路信号的相位变化和频率变化，由于指针调整是按字节为单位进行的，调整时将带来很大的相位跃变。带有这些相位跃变的数字信号通过带限电路时将会产生很长的相位过滤过程。处于正常同步工作的SDH网中的指针调整主要是由于同步分配过程中的随机噪声引起的，因而由之引起的相位跃变的出现时刻是不规律的，整个相位调整的时间可能很长。因此，指针调整与网同步的结合将在SDH/PDH边界产生很低频率的抖动或漂移，这种抖动称为指针调整抖动。 （2）、映射抖动