Estimación de fluctuaciones en el árbol del reloj

En general, no puede agregar valores RMS, pero puede agregar los cuadrados de los valores. Si está familiarizado con la desviación estándar y la varianza en las estadísticas, es el mismo concepto.

Cálculo de la fluctuación de RMS aleatoria resultante (nota, esto está descuidando al contribuyente determinista):

$$ \ sqrt {(1.3 \ text {ps rms}) ^ 2 + (0.35 \ text {ps rms}) ^ 2} = 1.346 \ text {ps rms} $$

De pico a pico es algo más complicado. Estadísticamente, si ejecuta su prueba el tiempo suficiente, la fluctuación de fase pico a pico es ilimitada. ¿Hay algún detalle en la hoja de datos del oscilador sobre cómo definen exactamente la fluctuación de fase pico a pico? O quizás más importante, ¿cuál es el requisito que está tratando de cumplir?

Actualización 1 de mayo de 2017:

Los comentarios aquí me han inspirado a pensar un poco más en esto. Incluso sin la hoja de datos para el oscilador del reloj, si asumimos que utilizaron el factor de escala lineal en algunos para convertir entre la fluctuación pk-pk y rms, deberíamos poder determinar cuál es ese factor. La especificación da

$$ 25.6 \ text {ps p-p} = 1.3 \ text {ps rms} + 6.7 \ text {ps p-p} $$

Suponiendo que escalaron su valor rms para obtener un valor p-p, y usando la fórmula para sumar los valores rms:

$$ \ frac {25.6} {\ alpha} = \ sqrt {1.3 ^ 2 + \ left (\ frac {6.7} {\ alpha} \ right) ^ 2} \ implica \ alpha = 19.006 $$

Así que dividieron sus componentes de jitter de picos a picos por 19 para convertirlos en jitter rms cuando combinaron sus términos. Por lo tanto, podemos usar el mismo valor para convertir su valor J1 resultante de nuevo a rms, obteniendo \ $ 1.347 \ text {ps rms} \ $.

Ahora que conocemos la fluctuación rms del oscilador, podemos combinarlo con más precisión con el búfer:

$$ \ sqrt {(1.347 \ text {ps rms}) ^ 2 + (0.35 \ text {ps rms}) ^ 2} = 1.392 \ text {ps rms} $$

Para convertir eso a pk-pk, puedes usar una calculadora como esta: enlace basado en su frecuencia de señal y tasa de error aceptable. Conecté algunos valores y definitivamente estás por debajo de 40 ps pk-pk, asumiendo que no hay otras fuentes de error como las de la fuente de alimentación, como se menciona en otra respuesta.

A medida que te diste cuenta, la hoja de datos del reloj hace referencia a la descomposición de Dirac dual, que estima la fluctuación de fase total como la suma lineal de los componentes DJ más el cuadrado de la suma raíz de los componentes RJ. Para convertir RJ en RMS a pico-pico, necesita multiplicar por un factor de cresta. Un factor de cresta de aproximadamente 14 es muy común en los estándares de datos de serie digitales de alta velocidad (Ethernet, etc.) para tasas de error de bits de 1e-12.

Por lo tanto, la salida de jitter total del oscilador más el búfer se puede estimar como,

TJ=6.7+14*(1.3^2+0.35^2) ps peak-peak at BER=1e-12

Hay varias suposiciones aquí:

• El búfer no pasa el reloj de entrada a través de un PLL. Si lo hace, el PLL filtrará un poco de jitter, pero también introducirá su propio jitter. Esto depende de la frecuencia y necesitará un análisis más preciso del que pueden proporcionar los valores de la hoja de datos.

• Está trabajando con sistemas de comunicación serie digital de alta velocidad que tienen como objetivo una BER de 1e-12. El jitter aquí es lo que los equipos mfgrs (Keysight, Tek, etc.) denominan error de intervalo de tiempo (por ejemplo, TIE). Esto captura la variación de un borde en una señal. Esto es opuesto a la fluctuación de período y otros tipos de fluctuación de fase. Entonces, si su aplicación no es datos en serie, querrá hacer otro análisis. Por ejemplo, si su reloj está activando un bloqueo para la lógica digital, entonces deberá calcular la configuración y los tiempos de espera y se debe utilizar la fluctuación de período (con un factor de cresta diferente), etc.

• El ruido y la aplicación son de banda ancha. Cualquier sistema que conduzca su reloj tiene un ancho de banda asociado. El espectro de frecuencias de la fluctuación de fase (o ruido de fase) debe filtrarse para emular este sistema, y extraer solo la fluctuación observada por el sistema. La simple ecuación anterior no comprende eso, y puede verse como pesimista.