Jitter
& Timing Analyse
Die
LeCroy Jitter & Timing Analyzer sowie die
Analyse Pakete für Oszilloskope helfen Ihnen,
Probleme zu entdecken, bevor Ihre Produkte in die
Produktion gehen und zu Ihren Kunden gelangen.
Modulationseffekte und Signaljitter werden selbst
bei seltenen Ereignissen aufgespürt, Timingprobleme
werden entdeckt und können im Zeit- und
Frequenzbereich als auch statistisch dargestellt und
untersucht werden. Anwendung für diese Produkte
liegen u.a. in der Datenkommunikation,
Automobilindustrie, mechanische/rotierende
Maschinen, Telecom, Datensicherung, Design auf Basis
von Mikroprozessoren, PLL Charaktersierung und der
Dekodierung von digitalen Signalen.
Leistungsfähige
Analysemöglichkeiten
Wenn
Ihre Clock oder Ihre Schaltung nicht in der
gewünschten Weise funktioniert, stehen Ihnen die
umfangreichen Hilfsmittel der LeCroy Jitter &
Timing Lösungen zur Seite. Auf die gängigsten
Analysefunktionen der Jitteranalyse haben Sie
Zugriff über die ANALYSIS-Taste im WavePilot. Hier
finden Sie die richtigen Hilfsmittel für Ihre
Fehlersuche wie z.B.:
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Messung
der PLL Regelbandbreite
-
Messung
der Modulationsfrequenz bei gespreizten Clocks
-
Messung
des aufsummierten Jitters
-
Messung
von Zeitintervalfehlern
-
Erfassen
von Jitterburst
-
Messung
der Sprungantwort einer PLL
-
Korrelation
von Spannungsversorgungsspitzen und Clockjitter
-
Auffinden
von Übersprechen in Schaltungen
-
Darstellung
von Jitterpeaks korreliert zu Clockflanken
-
Auffinden
von Zonen mit max. und min. Jitter
-
Darstellung
der Jitterstatistik
-
Spektrale
Darstellung von gespreizten Clocks
-
Charakterisierung
der Linearität von Algorithmen zur
Clockspreizung
-
Messung
und Anzeige von Signalmodulationen und
-Abweichungen
Geschwindigkeit
und Messgenauigkeit
Die
Auswahl von Bauteilen und die Überprüfung von
Clocksystemen erfordern hunderttausende von
Peak-to-Peak Jitter Messungen. Die extrem schnelle
Rechenleistung von LeCroy DSOs ermöglicht
statistisch aussagekräftige Messungen des
Peak-to-Peak Jitters in Sekunden. Andere
Oszilloskope benötigen für die gleiche Aufgabe
wesentlich länger, wie Ihnen die folgende Grafik
zeigt.
JTA
& JitterPro -
die
besten Jitter & Timing Analyse-Lösungen auf dem Markt
!
Sprungantwort
einer PLL
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Datenstrom
Jitter
|
Drei
Ansichten von Jitter: Zeit, Statistik und
Frequenz
|
Jitter
von Netzteilschwankungen
|
Cycle-to-Cycle
Jitter Messungen
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Beschleunigungsprofil
eines Motors
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LeCroy
verfügt über die komplettesten und
leistungsfähigsten Lösungen zur Charakterisierung,
Überprüfung und zum Debuggen von Signal-Jitter und
-Timing.
Das
LeCroy-Oszilloskope wie z.B. die neue LC684D
Serie verfügen über die notwendige
Leistungsfähigkeit, Genauigkeit, Flexibilität und
Speichertiefe.
-
Das neue JitterPro -
High-Speed Clock und Daten-Jitter Analyse-Pakete
-
Drei verschiedene Darstellungen
von Jitter, inklusive JitterTrack
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Vielfältige Timing-Messungen
für Clock, Clock-to-Data und Datenstrom-Analyse
-
Rambus®-Referenz
für die Clock-Überprüfung des DRCG
-
Hochgenaue Peak-to-Peak
Jitter-Messungen
-
Einfache Bedienung, mit
JitterWizard
-
Hohe Flexibilität perfekt an
Ihre Anwendung angepasst
-
Applikationsspezifische
Lösungen
Zusammen mit dem richtigen DSO
verlässliche Resultate in kürzester Zeit
Drei
Darstellungen von Jitter
1
Statistische
Jitter-Darstellung
Der
Schlüssel zu hoher Messgenauigkeit
Die statistische Darstellung des
Jitters ermöglicht durch die Anzeige der Verteilung
des Jitters einen tiefen Einblick in das Signal. Wie
bei jedem auf Rauschen basierenden Phänomen nimmt
auch beim Peak-to-Peak-Jitter der Wert mit der
Anzahl der gemessenen Werte zu. Jeder, der an der
Bestimmung von Wost-Case-Jitter und Timing-Werten
interessiert ist, muss die Anzahl der aufgenommenen
Werte beachten. Je mehr Werte, desto besser das
Ergebnis.
Eine gängige Jitter-Grösse ist die
Veränderung der Clock-Periode, wie sie im Diagramm
unten dargestellt wird. Stellen Sie sich jeden Pfeil
als eine Messung der Periode vor und die Differenz
zwischen der kürzesten- und längsten Dauer als den
Peak-to-Peak Jitter.
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Anzahl
gemessene
Werte
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Typischer
gemessener Peak-to-Peak (#Sigma)
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100
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2.1
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1000
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2.9
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5000
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3.4
|
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10,000
|
3.5
|
|
100,000
|
4.1
|
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1,000,000
|
4.6
|
|
5,000,000
|
5.1
|
Wie Sie deutliche sehen können,
werden hunderttausende, ja sogar Millionen von
Messwerten benötigt, um genaue Peak-to-Peak Werte
zu erhalten. Mehr Messungen bedeuten genauere
Ergenisse!
Wenn mehrere Messungen durchgeführt
wurden, kann deren Verteilung als Histogramm
dargestellt werden. Der Wert des Peak-to-Peak Jitter
wächst statistisch, wenn mehr Messungen
durchgeführt werden.
Leistungsfähige
Datenverarbeitung und Genauigkeit
Die
Auswahl von Bauteilen und die Überprüfung von
Clock-Systemen erfordern hunderttausende Messungen
des Peak-to-Peak Jitters. Die extrem schnelle
Datenverarbeitung von LeCroy DSOs kann Ihnen
statistisch aussagekräftige Peak-to-Peak Werte in
Sekunden geben. Andere DSOs sind um ein vielfaches
langsamer.
Erfassungsdauer
und Messgenauigkeit
Manche
Messungen, wie die von N-Cycle Jitter, können nur
mit einer einmaligen Signalerfassung durchgeführt
werden. Die maximale Länge dieser Erfassung ist der
Schlüssel zu genauen Peak-to-Peak Messungen!
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100
k Erfassung |
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16
M Erfassung |
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Oben
wird eine 6-Cycle Messung einer 400 MHz Clock
dargestellt, aufgenommen mit einem 100 k
Speicher, wie er in High-Speed DSOs anderen
Hersteller häufig zu finden ist. Aufgrund des
kurzen Erfassungszeit zeigt das Histogramm nur
1.000 Mess-Werte und Ihre Verteilung an. Der
Peak-to-Peak Wert (range (D)) beträgt 46,5 ps.
Ist dieser Wert genau?
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Oben
zeigen wir die gleiche Messung wie links,
jedoch den 16 M grossen Speicher eines LeCroy
DSOs nutzend. Sie erkennen, dass die
Histogramm-Darstellung viel klarer ist. Der
Peak-to-Peak Messwert (range (D)) ist
wesentlich höher und genauer, da 133-mal so
viele Messwerte in die Berechnung des
Peak-to-Peak Jitter einbezogen werden.
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2
Die zeitliche
Jitter-Darstellung: JitterTrack
Der
Schlüssel zum Verständnis und Debuggen von Jitter
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Was
ist JitterTrack?
JitterTrack
ist eine von LeCroy patentierte Funktion, die
das Verhalten des Jitters über die Zeit
darstellt. |
JitterTrack
Stellen
Sie sich jede Clock-Periode als Pfeil vor, wie oben
gezeigt. Variationen in der Zeit der Periode sind
nicht klar erkennbar. Stellen Sie sich nun vor, dass
jeder dieser Pfeile gedreht und zeit-synchron zu der
dazugehörigen Periode dargestellt wird. Die
Amplitude jedes Pfeils stellt die Dauer jeder
Periode dar. Wenn man nun die Spitzen der Pfeile
verbindet, können Sie erkennen, wie sich der Jitter
über die Zeit verändert, und das absolut synchron
mit dem gemessenen Signal.
JitterTrack
zum Debuggen von Jitter
Die
nützlichste Hifsmittel zum Debuggen auf dem Markt!
Der
Schlüssel zum Debuggen von Jitter liegt in der
Fähigkeit, Jitterereignisse mit anderen Geräten,
Boards oder Ereignissen im System zu korrelieren.
Nur JitterTrack von LeCroy hat diese Möglichkeit,
indem es den Jitter zeitsynchron mit den auf dem
Display erfassten Signalen.
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Jitter-Bursts
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Im
oberen Signal wird eine 2 ms Erfassung einer
differenziellen 400 MHz Clock dargestellt. Das
untere Signal ist der JitterTrack des
Cycle-to-Cycle Jitter der Clock, synchron mit
dem Clock-Signal. Das JitterTrack-Signal zeigt
die Spitzen des Jitter. Der Zeitpunkt der
Spitzen korrespondiert direkt mit dem
Zeitpunkt, an dem das Signal eine etwas
geringere Amplitude hat. Der Zusammenhang
zwischen den beiden Ereignissen,
Amplituden-Veränderung und Jitter-Spitze, ist
dadurch eindeutig bestimmt. Bitte beachten
Sie, dass ein Oszilloskop mit einem kleinen
100k Speicher hierzu nicht in der Lage ist.
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Power
Spitzen
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Power-Qualitäts-Probleme
ist die häufigste Quelle von Jitter. Wie
stelle ich dies an meiner Schaltung fest? Mit
JitterTrack! Das obere Signal ist ein
Clock-Signal. Das mittlere Signal ist ein
Zeitintervall JitterTrack des Clock-Signals.
Das untere Signal zeigt das Power-Signal zum
Clock-Chip. Sie sehen, dass JitterTrack die
Jitter-Spitzen zur gleichen Zeit wie die
Power-Spitzen zeigt. Dieser Zusammenhang kann
nur erkannt werden, weil JitterTrack
zeitsynchron mit den anderen erfassten
Signalen ist aufgrund des grossen
Speichers der LeCroy DSO.
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JitterTrack
zur Charakterisierung
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PLL
Step-Response
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Das
obere Signal zeigt eine PLL, deren
Referenz-Frequenz eine Stufe zeigt. Das untere
Signal zeigt den JitterTrack der
PLL-Ausgangs-Frequenz. Die Stufe der PLL ist
in der JitterTrack klar zu sehen, wie auch das
Überschwingen der Frequenz. Zusätzlich wird
eine Anzahl von Messungen an der JitterTrack
durchgeführt, um die Antwort der
Frequenzstufe zu untersuchen. Die
Flexibilität der LeCroy DSOs und die
Leistungsfähigkeit von JitterTrack zusammen
ermöglichen solche und weitere
Timing-Analysen. Dies ist mit anderen
Oszilloskopen nicht möglich!
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Die
Aufzeichnungsdauer ist entscheident bei der
Charakterisierung und dem Debuggen von Jitter
Viele
Phänomene mit Einfluss auf Jitter und Timing, wie
z.B. Power Glitches, Clock-Modulation, PLL
Step-Response, etc. treten nur alle hunderte von
Mikrosekunden oder sogar nur alle Millisekunden auf.
Nur die Kombination aus der langen
Aufzeichnungsdauer der LeCroy DSOs und JitterTrack
ermöglicht das Auffinden und Analysieren solcher
Ereignisse. Also entscheiden Sie sich für die
richtigen Werkzeuge, um Ihre Aufgaben zu erledigen!
3
Spektral-Darstellung
von Jitter
Da
Jitter aus verschiedenen Frequenzanteilen besteht,
ist eine spektrale Darstellung notwendig. Diese
Betrachtung gibt oftmals Einblicke in die wahre
Ursache des Jitter. LeCroy kann diese
Frequenz-Anteile als Jitter-FFT darstellen. Im
Gegensatz zu einer FFT eines Clock-Signals, zeigt
die Spektraldarstellung ausnahmslos die Variation
der Timing-Messungen.
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Links
sehen Sie ein Jitter-Spektrum einer 400 MHz
Clock. Mit Hilfe der Zeit-Cursor erkennt man
den ersten Spitzenwert bei 50 MHz. Die anderen
Spitzen sind die Harmonischen von 50 MHz. In
der Schaltung ist das Referenz-Signal der 400
MHz Clock ein 50 MHz Oszillator. Das
Zusammenwirken der Clock-PLL mit dem
Referenz-Oszillator verursacht den grössten
Teil des Jitters. Mit diesem Wissen kann man
nun Jitter reduzierende Massnahmen ergreifen.
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Datenstrom
Jitter-Messungen
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Messungen
des Datenstrom-Jitters sind für Anwendungen
in der Telecom, Datacom, Data Storage und für
andere Gebiete mit
Takt-Rückgewinnungs-Schaltungen notwendig.
Die Jitter Mess-Algorythmen von LeCroy
verfügen über diese Fähigkeit. Vielfältige
Datenstrom-Messungen wie z.B. Time Interval
Error (TIE) stehen zur Verfügung. Für genaue
TIE-Messungen sind eine hohe Clock-Stabilität
und grosse Speicher unerlässlich. Die grossen
Speicher der LeCroy DSOs und die äusserst
stabile Sampling-Clock machen sie zur ersten
Wahl für TIE- Messungen.
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Gezeigt
wird hier ein nicht-standardmässiges
Datenstrom-Signal (oberes Signal) und der
dazugehörige Time Interval Error-JitterTrack
(unteres Signal). Die Variationen des
Datenstrom-Jitters über die Zeit ist klar
ersichtlich. Wie bei Clock-Signalen kann man
auch für Datenstrom-Signal alle drei
Darstellungen des Jitter auswählen.
Darüberhinaus können Datenstrom-Signale, die
auf Telecom-Standards beruhen, einfach mit dem
"Standard" Menü konfiguriert
werden.
mehr
Informationen...
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