📚 课程目录第2章抖动类型

2. 抖动类型

咱们做 Rx 抖动容限测试，第一件事就是搞清楚抖动的“户口本”。

你拿示波器看眼图，那些边沿的晃动，到底是随机抖出来的，还是电路里有鬼？

我个人习惯，先把抖动分成两大类——随机性抖动（RJ）和确定性抖动（DJ）。

然后确定性抖动里，又有一个很常见的分支叫数据相关抖动（DDJ）。

最后把所有这些加起来，就是总抖动（TJ）。

嗯，下面咱们一个一个拆开看。

随机抖动，说白了就是热噪声、散粒噪声这类物理底噪引起的。我做项目时遇到过好几次，明明 PCB 布局没问题，电源也挺干净，但眼图就是有一层“雾”。

RJ 的特点很明显：

在测试里，RJ 通常用 RMS（均方根）值来表征，单位 ps。

小技巧： 我一般用 BER 扫描法来分离 RJ 和 DJ。具体做法是改变阈值电压，看 BER 浴盆曲线的拐点。RJ 贡献的是曲线两侧的“尾巴”。

确定性抖动就好办多了，它一定有具体原因。我印象最深的一次，是电源纹波耦合进了时钟 Buffer，导致输出时钟边沿周期性抖动——那就是 DJ 里的周期性抖动（PJ）。

DJ 的主要子类包括：

  注意： DJ 是有界的。如果你测到抖动的峰峰值不再随测量时间增长，那大概率是 DJ 在主导。

DDJ 是 DJ 里最“狡猾”的一种。它依赖前面传输了啥 bit，所以也叫码间干扰（ISI）或模式相关抖动。

我举个例子吧。咱们发一串 “1111100000”，高电平持续 5 个 UI，低电平也持续 5 个 UI。由于传输线的损耗和反射，前几个 bit 的幅度还没稳定，后几个 bit 的边沿位置就会不一样——这就是 DDJ。

DDJ 的测量方法也特别些：

曾经踩过的坑： 有一次我用示波器自带的“抖动分离”功能，结果把 DDJ 全算成了 RJ。后来发现是因为采样点数不够，而且码型长度没设对。DDJ 至少要用 PRBS7 以上，8b/10b 码型也行，千万不能用短 pattern 来测。

总抖动，就是把 RJ 和 DJ 合在一起。但注意，不是简单相加。

我用的公式是：

TJ = DJ + 2 × α × σ_RJ

其中 α 取决于目标误码率（BER）。

比如 BER=10^-12 时，α≈14。举个例子：

那 TJ = 30 + 2×14×1 = 58ps。

这个值就是我们在 Rx 接收端要容忍的极限。

你可能会问，TJ 为什么要用这么复杂的公式？

因为 RJ 是概率性的，不能直接加峰值。我刚开始做这行时，傻傻地用 RJ_pp + DJ 来算，结果过设计了 30%——浪费成本，还影响了高速信号的眼高。

我的习惯： 在测试脚本里，我会先跑一次 DJ 的直方图，再看 RMS_RJ。然后用 BER 规格（比如 10^-12）反查贝尔函数的 α 系数。这样算出来的 TJ 再跟芯片 datasheet 比较，比较准。

下面这张图总结了它们之间的父子关系，也方便你上手写测试用例时做层次划分。

你看，从 TJ 出发，咱们要分别处理 RJ 和 DJ。而 DJ 内部又可以拆出好几路。每次测试前，我习惯先看一眼 DJ 的直方图——如果出现双峰，大概率是 PJ 或 DCD；如果是跟码型对得上的抖动，那就是 DDJ。

讲到这里，你应该已经能把这四种抖动对号入座了。

  个人经验： 咱们做 Rx 抖动容限测试时，每次先用噪声源注入 RJ，同时保持 DJ 不变。然后扫 BER，看 TJ 的边界。如果发现 TJ 的浴盆曲线左边陡右边缓，那大概率是 DJ 里有占空比不对称——这时候检查一下时钟的占空比调整寄存器，往往就能解决。

嗯，这一章就到这里。记住，分清抖动类型，比会算公式更重要。