Problembehandlung in embedded-Systemen Tipps für die Jitter-Charakterisierung

Was könnte sonst noch im System interessant sein?

Um dies herauszufinden, wird im nächsten Schritt ein weiterer Takt im System untersucht, in diesem Fall ein 1,25-MHz-Takt. Wie Bild 4 zeigt, hat dieses Signal eine ganz andere Jitter-Charakteristik. Das offene Auge im Augendiagramm verdeutlicht, dass der Jitter des Taktsignals gering ist, was sich durch die TJ-Messwerte von ungefähr 4,4 ns bestätigt wird. Der Jitter macht also weniger als 0,55 % der Taktperiode aus.

Die Jitter-Zerlegung zeigt, dass die RJ-Komponente ebenfalls ein sehr kleiner Teil des Gesamtjitters ist. Der PJ-Anteil ist auch relativ klein, und es gibt keine klaren spektralen Komponenten im TIE-Spektrum-Diagramm. Dies zeigt, dass der Jitter auf dem Signal kaum an unkorrelierte DJ-Komponenten gebunden ist. Dies ist ein wichtiger Hinweis.

Bild 5 zeigt eine Darstellung mit Nachleuchtfunktion des Taktsignals, in der breite fallende Flanken des Signals deutlich zeigen, dass sich das Tastverhältnis ändert. Wenn das embedded System überall die ansteigende Flanke des Takts nutzt, stellt dieses schwankende Tastverhältnis kein Problem dar. Wenn sich jedoch einige der Schaltkreise an der ansteigenden Flanke orientieren und andere an der fallenden Flanke, dann kann dieser Jitter ein falsches oder unzuverlässiges Systemverhalten zur Folge haben.

Spread-Spektrum-Takt-Charakterisierung

Beim folgenden Beispiel einer Takt-Analyse in diesem Design wird eine Darstellung im Zeitbereich mit unendlichem Nachleuchten bei einem Takt von 98 MHz genutzt. Wie in Bild 6 zu sehen ist, ändert sich das Ergebnis der Frequenzmessung über der Zeit von ungefähr 97 MHz bis auf etwa 100 MHz. Auch die Takt-Periode schwankt, wie das horizontale Verwischen des Signals weg vom Trigger-Punkt zeigt.

Mit einer zusätzlichen Messstatistik lässt sich quantifizieren, ob sich die Frequenz stark ändert und ob die Taktfrequenz innerhalb der Design-Spezifikation bleibt. Dies hilft aber nicht zu verstehen, wie sich die Frequenz ändert. In diesem Fall ist das Signal ein Spread-Spektrum-Takt, bei dem die Frequenz absichtlich moduliert wird.