什么是抖動和相位噪聲？

　　抖動（Jitter）反映的是數字信號偏離其理想位置的時間偏差。高頻數字信號的 bit 周期都非常短，一般在幾百 ps 甚至幾十 ps，很小的抖動都會造成信號采樣位置電平的變化，所以高頻數字信號對于抖動都有嚴格的要求。

　　實際信號的很復雜，可能既有隨機抖動成分（RJ），也有不同頻率的確定性抖動成分（DJ）。確定性抖動可能由于碼間干擾或一些周期性干擾引起，而隨機抖動很大一部分來源于信號上的噪聲。下圖反映的是一個帶噪聲的數字信號及其判決閾值。一般我們把數字信號超過閾值的狀態(tài)判決為“1”，把低于閾值的狀態(tài)判決為“0”，由于信號的上升沿不是無限陡的，所以垂直的幅度噪聲就會造成信號過閾值點時刻的左右變化，這就是由于噪聲造成信號抖動的原因。

　　要進行信號抖動的分析，最常用的工具是寬帶示波器配合上響應的抖動分析軟件。示波器里的抖動分析軟件可以方便地對抖動的大小和各種成分進行分解，但是示波器由于噪聲和測量方法的限制，很難對亞 ps 級的抖動進行精確測量。現(xiàn)在很多高速芯片對時鐘的抖動要求都在 1ps 以下甚至更低。這就需要借助于其它的測量方法比如相位噪聲（phase noise）的測量方法。

　　我們知道抖動是時間上的偏差，它也可以理解成時鐘相位的變化，這就是相位噪聲。對于時鐘信號，我們觀察其基波的頻譜分布。理想的時鐘信號其基波的頻譜應該是一根很窄的譜線，但實際上由于相位噪聲的存在，其譜線是比較寬的一個包絡，這個包絡越窄，說明相位噪聲（抖動）越小，信號越接近理想信號。下圖是一個真實時鐘信號的頻譜，信號的基波在 2.5GHz，我們觀察 2.5GHz 附近 10MHz 帶寬的頻譜。我們可以看到首先信號的頻譜不是一根很窄的譜線，其譜線有展寬（隨機噪聲的影響），其次上面疊加的還有一些特定頻率的干擾（確定性抖動的影響）。