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请教clock jitter的问题

时间:12-12 整理:3721RD 点击:
请教板上的大牛,如下的情况的jitter应该如何分析?
PLL产生的clock,经过一些数字逻辑后,比如mux和分频器(32分频),最后从PAD上输出
根据PLL的手册,jitter只有几十ps,但通过最终的PAD上量,似乎比较大
请问这样是合理的吗?

不合理,如果测量方法正确估计是PCB的电源地做的有问题

合理啊!数字部分会恶化

合理啊,mux分频都会累积jitter,用PLL的输出再把分频逻辑的输出采样一遍,就会ok了

数字逻辑如果是和一大片数字在一起的话,那jitter就已经恶化了
数字电源地很脏的

合理,clock在传输的过程中,噪声会导致jitter增大

首先,你描述的jitter是rms jitter还是peak to peak jitter。。。几十ps的话我估计是peak to peak jitter。
其次,你是怎么测试peak to peak jitter的?示波器测的吗?累计多少个周期?
再者,一般数字逻辑只会影响相位噪声的带外噪底,带外噪底对于RMS 或者 Peak to Peak Jitter的影响并不太明显。。。Jitter主要取决于带内相位噪声。。。
最后,大概率的原因在于你的芯片或者PCB的电源和地没有做好。

统一回复版上各位大牛:
是peak to peak jitter
又做了一些实验:
0、之前的问题:crystal的时钟经过PLL,再经过mux和分频器后输出到PAD上,测量jit
ter非常大,有1ns以上
1、bypass PLL,直接把crystal的时钟经过mux和分频器后输出到PAD上,测量jitter很
小。说明问题确实出在PLL上
2、不bypass PLL,crystal频率不变,修改PLL倍频分频系数,这样PLL输出频率相比情况0变化了,再经过mux和分频器后输出到PAD上,测量jitter相比情况0好很多,说明VCO fre
quecy改变了,jitter变化很大
3、不bypass PLL,更改crystal频率,修改PLL倍频分频系数,达到和0一样的PLL输出频
率,再经过mux和分频器后输出到PAD上,测量jitter大概有200ps。说明尽管输入频率和
系数变化了,但VCO frequency没变,jitter虽然有好转,但还是比较大
4、温度改变,jitter会有变化
以上几点供各位大牛参考,请大牛们分析一下问题出在哪里,有人说可能是PLL的LPF没
做好

有种仪器叫频谱分析仪  
  

你这些实验只能确认jitter来自PLL,不能确认来自VCO还是PLL其他模块,像其他网友说的,比对一下不同带宽下的jitter特性,这样能判断干扰来自哪个模块
另外注意一点是不知道你的VCO是ring还是LC的,ring的话来自电源地的Pushing随频率变化小一些,LC的pushing随振荡频率变化较大。所以测试的时候最好保证VCO工作频率不变

仔细比较不同crystal频率时相位噪声的曲线,仔细思考相位噪声所发生的变化!  
  

最近又做了一些实验,把结果报告各位大牛:
1、在电源和地上发现周期性噪声
2、上述噪声的频率,应该是DCDC的开关频率引起的
3、测量jitter的相位噪声也有频率,跟电源地上的开关频率几乎一样
4、猜想jitter的噪声是因为开关频率的噪声引起的
5、使用直流稳压电源加LDO,开关噪声降低,jitter也降低很多,证实了上面的猜想
6、bypass PLL,其实crystal的jitter还是有的,说明未必只是PLL有噪声,而是整个数
字部分都会有噪声,因为前面说了测量的PAD经过了数字的clock mux和分频器
7、现在基本确定了问题的根源,就是电源地上的周期性的开关噪声,导致了信号在PLL
和数字部分传输收到影响,最后从PAD上出来有了较大jitter
8、现在的问题是:为什么我们的PLL和数字部分,会对电源地噪声这么敏感呢?

不是你们的PLL对于电源噪声敏感,所有的PLL对于电源噪声都敏感,没有万能的模块。ring和LC都有专门针对电源锁做的一些抗噪的设计,当然需要资源(外接器件/功耗/芯片面积)。
不要把PLL看成一个简单倍频器,很多初学者或者数字设计者所犯的错误。
另外,你改变了分频比,其实相当于把BW改变了,没有猜错的话,应该是BW变大了,这样PLL的noise被BW过滤了一部分,因此你看到的有200ps,而不是1ns。
另外period jitter如果没有周期数,是没有任何意义的,你仔细看看有的IP提供的datasheet,谈到period jitter时候,都会说出一个周期数。
一般做PLL的人评价PLL好坏,首先会看phase noise测量结果,然后看rms。

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