Quando si analizza la robustezza dei sistemi di trasmissione dei dati, il jitter è un indicatore chiave. Si consiglia di utilizzare strumenti per la misura del jitter nel dominio del tempo e della frequenza per differenziare tra le variazioni lente e veloci.
L'attività da eseguire è la misura del jitter con elevata sensibilità. Il jitter casuale nel dominio del tempo spalma il segnale nel dominio della frequenza e può essere interpretato come rumore di fase o modulazione di fase involontaria. Il rumore di fase nel dominio della frequenza può essere misurato con una sensibilità maggiore del jitter nel dominio del tempo con l'analizzatore del rumore di fase R&S®FSWP, che garantisce una sensibilità imbattibile per la misura del jitter, mentre l'oscilloscopio digitale R&S®RTO è in grado di rilevare il jitter dovuto a spurie dinamiche, ad es. transitori o spurie che si spostano nel dominio del tempo.
Per il confronto si utilizza un segnale da 1 GHzcon modulazione FM a 1 MHze rumore aggiuntivo con larghezza di banda da 0 Hza 4 MHz. Per ottenere una misura confrontabile, è scelto l'errore dell'intervallo temporale (TIE) dell'oscilloscopio R&S®RTO, in quanto entrambi gli strumenti inseguono l'oscillatore. Tuttavia, poiché i principi di misura degli strumenti sono diversi, esistono differenze tra questi due analizzatori. L'analizzatore R&S®FSWP integra diversi cicli del segnale.
Lo strumento R&S®FSWP è particolarmente adatto per la misura del jitter casuale (RJ) e di quello periodico (PJ), mentre l'oscilloscopio R&S®RTO può rilevare anche la distorsione del duty cycle e il jitter dipendente dai dati.
| Caratteristiche per la misura del jitter | ||
|---|---|---|
| Parametro | R&S®FSWP | R&S®RTO |
| Sensibilità | ≤ 5 fs | 600 fs(livello di rumore del jitter) |
| Rilevamento di segnali dinamici | - | rilevamento con la funzione di inseguimento |
| Frequenza di ingresso misurabile max | fino a 50 GHz | fino a 6 GHz |
| Aliasing | no | sì |
| Misura vicino alla portante | 0,01 Hz | limitata dalla lunghezza massima del record |
La parte superiore della Fig. 1 mostra la forma d'onda misurata dall'oscilloscopio R&S®RTO come funzione di inseguimento (errore dell'intervallo TIE in funzione del tempo). Il diagramma centrale mostra la FFT della funzione di inseguimento. La FFT visualizza lo spettro di jitter con il jitter periodico PJ. L'area sotto la curva corrisponde al jitter totale (TJ) del segnale. I risultati sono visualizzati in dBps. Nella parte inferiore è mostrato l'istogramma della misura TIE.
Nella Fig. 2, i risultati di misura dell'analizzatore R&S®FSWP sono visualizzati in dBc/Hz (1 Hz). L'analizzatore R&S®FSWP calcola, inoltre, il PJ di ciascuna spuria, il PJ totale e il RJ dello spettro del rumore di fase in ps.
Per confrontare i risultati, le unità di entrambe le misure sono convertite in ps. Inoltre, il jitter casuale misurato dall'oscilloscopio R&S®RTO e il jitter totale misurato dall'analizzatore R&S®FSWP sono calcolati utilizzando la seguente equazione:
TJ2= RJ2+ PJ2
La tabella alla pagina seguente mostra le singole misure e le differenze. I risultati degli strumenti R&S®RTO e R&S®FSWP sono quasi identici. Rilevano il PJ alle stesse frequenze, e la differenza nei loro valori è minore di 0,5 ps. La differenza tra i valori di RJ e TJ rilevati è minore di 0,5 ps. Questa buona corrispondenza dimostra la confrontabilità dei due strumenti.
| Risultati di misura | ||||
|---|---|---|---|---|
| Parametro | Frequenza | R&S®RTO | R&S®FSWP | Differenza |
| Jitter periodico | 1,0 MHz | 4,64 ps | 4,63 ps | 0,01 ps |
|
Jitter casuale (valore medio) |
7,34 ps | 7,44 ps | 0,10 ps | |
|
Jitter totale (valore medio) |
8,68 ps | 8,76 ps | 0,08 ps | |
Gli oscilloscopi R&S®RTO e l'analizzatore del rumore di fase R&S®FSWP misurano i segnali di jitter (TIE) in modo confrontabile e preciso: R&S®RTO nel dominio del tempo, R&S®FSWP nel dominio della frequenza. L'oscilloscopio R&S®RTO offre più funzionalità di misure aggiuntive, come il duty cycle o il jitter dipendente dai dati e l'analisi su segnali con transienti rapidi, ma con una sensibilità limitata. L'analizzatore R&S®FSWP permette di separare facilmente il contributo del jitter periodico e di quello casuale con una sensibilità imbattibile di pochi fs. Gli strumenti R&S®RTO e R&S®FSWP si completano vicendevolmente e rappresentano una soluzione ideale per le misure del jitter.
Fig. 1: Risultati di misura dell'oscilloscopio R&S®RTO
Fig. 2: Risultati di misura con l'analizzatore del rumore di fase R&S®FSWP
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