Quando si analizza la robustezza dei sistemi di trasmissione dei dati, il jitter è un indicatore chiave. Si consiglia di utilizzare strumenti per la misurazione del jitter nel dominio del tempo e della frequenza per differenziare tra le variazioni lente e veloci.
L'attività da eseguire è la misurazione 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 misurazione confrontabile, è stato 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 misurazione 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 misurazione 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 degli strumenti R&S®FSWP e R&S®RTO per la misurazione del jitter | ||
|---|---|---|
| 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 |
Misurazione 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 misurazione TIE.
Nella Fig. 2, i risultati della misurazione dell'analizzatore R&S®FSWP sono visualizzati in dBc/Hz. Lo strumento 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 misurazioni 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 seguente mostra le singole misurazioni 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 della misurazione ottenuta con gli strumenti R&S®RTO2044 e R&S®FSWP | ||||
|---|---|---|---|---|
| Frequenza | R&S®RTO2044 | 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 | |
L'oscilloscopio digitale 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 misurazioni del jitter.
Fig. 1: Risultati delle misurazioni con l'oscilloscopio digitale R&S®RTO2044
Fig. 2: Risultati delle misurazioni con l'analizzatore del rumore di fase R&S®FSWP
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