Problembehandlung in embedded-Systemen Tipps für die Jitter-Charakterisierung

Aber arbeitet das Design wie erwartet?

Wie die Jitter-Übersicht in Bild 7 zeigt, werden die erwarteten Frequenzschwankungen durch PJ beherrscht, der in der Messergebnis-Tabelle ganz oben und im sattelförmigen TIE-Histogramm zu sehen ist. Das durch die Modulation verursachte TIE ist im orangen Zeittrend in der rechten unteren Ecke des Displays zu sehen. 

Aus dem TIE-Zeittrend-Signal und den Cursor-Messungen der Spitzenwerte des TIE-Spektrums in der Mitte des Displays lässt sich eine Modulationsrate von ungefähr 39 Kilohertz ermitteln. Die Form des Spektrums, die von ungeraden Oberschwingungen mit schnell abnehmender Amplitude beherrscht wird, weist darauf hin, dass die Modulation wahrscheinlich mit einem Rechteck- oder Dreieckssignal erfolgt. Da der TIE-Wert dem Integral des wirklichen Modulationssignals entspricht, lässt sich daraus folgern, dass der Spread-Spektrum-Takt wahrscheinlich mit einem 39-Kilohertz-Dreieck-Signal moduliert wird.

Diese Theorie lässt sich durch einen Blick auf die Frequenzmessung und das Messhistogramm, das Spektrum und den Zeittrend, wie im Bild 8 dargestellt, bestätigen. Mittels Cursor-Messungen im Spektrum ist zu sehen, dass die Modulation tatsächlich mit einem 39-Kilohertz-Dreieck-Signal erfolgt. Das Messhistogramm ist von 97 bis 100 MHz, wie erwartet flach, und der Zeittrend zeigt eine andere Darstellung derselben Modulation.

Jitter-Messung auf einem langsamen seriellen Bus

Jitter kann auch die Leistung von seriellen Bussen einschließlich von Bussen mit Eigentaktung beeinflussen. Bild 9 zeigt eine Analyse eines 500 kb/s differentiellen CAN-Bus-Signals am Sender. Ähnliche Messverfahren können bei anderen seriellen Bussen, am Sender und dem Empfänger, genutzt werden.

Der erste Schritt in dieser Analyse besteht in der Wiedergewinnung des Taktsignals aus dem seriellen Datensignal. In diesem Fall führt das Oszilloskop eine Takt-Wiederherstellung mit einer PLL (Phase Locked Loop) mit einer geringen PLL-Bandbreite durch, um mit den Datenpaketen synchronisiert zu bleiben. Dieser wiedergewonnene Takt wird dann als Referenz für die Jitter-Analyse genutzt.
Die Jitter-Zerlegung zeigt, dass der größte Teil des Gesamt-Jitters am Sender auf DDJ (Data Dependent Jitter) zurückzuführen ist und die Komponenten des Random- und Duty-Cycle-Distortion-Jitters sehr klein sind. Es gibt auch eine relevante PJ-Komponente, die mit der Amplitudenmodulation des Signals am Anfang von jedem Daten-Burst in Verbindung zu stehen scheint (aber unabhängig von den jeweiligen Daten-Bits ist), was im Augendiagramm und im Zeitbereich-Display sichtbar ist.