7.5. Шуды өлшеу әдістері

Сигналдың цифрлық сигналында амплитуда және жиілікте анықталады. Тұтастай алғанда, діріл, күріште көрсетілгендей, бірлік интервалдарда (Unit interval, UI) өлшенеді. 7.10. Шапшаң амплитудасы фазалық ауысу функциясының шыңына дейінгі қашықтықтың шамасы. Егер біз бір сағат интервалын уақыт кезеңі ұзындығымен байланыстыратын болсақ, ол екілік сигнал импульсінің пішінінен тәуелсіз. Ол сондай-ақ бит жылдамдығына байланысты емес, себебі ол сағаттық кезеңге байланысты. Бұл джиттердің амплитудаларын сандық сигналдың әр түрлі иерархияларына тікелей салыстыру мүмкіндігін береді. Джиттер әдетте шыңдар арасындағы қашықтықта көрсетіледі және РП (ең жоғары шыңдар) арқылы белгіленеді.

7.10 Сур. Бірлік интервалының (ui)

Шуылдың мөлшерін тек қол жетімді таразылар спектрін өлшеу үшін қолданылатын өткізу жолының ені болған жағдайда ғана бағалана алады. Олай болмаған жағдайда, жиілікті диапазоны және, демек, әсер етудің әсеріне ықтимал әсерлерін дәл анықтау мүмкін емес. Демек, әдетте екі өлшеулер әртүрлі өлшенген жолақ сүзгілерімен орындалады. Бұл әдіс джиттер спектрінің жиіліктік селективті өлшемінен гөрі әлдеқайда аз ақпарат береді, бірақ ол төмен шығындармен пайдалы нәтижелерге қол жеткізуге мүмкіндік береді.

МӘС-Т төменгі жиілікті джиттердің жоғарғы компоненттерін және төмен жиілікті джиттердің төменгі компоненттерін қамтитын джиттерді өлшеуге арналған екі салмақ сүзгісін анықтайды (7.11-сурет). Сонымен қатар, селективті сигнал талдауы спектрлік анализатор арқылы жүргізіледі.

Сурет. 7.11. «Таразы» таразы арқылы өтетін сүзгілерді қолданыңыз.

Суретте. 7.12 джиптердің блоктық схемасын көрсетеді. Өлшенетін джиттердің сигналы нөлдің ұзын тізбектерін қамтуы мүмкін. Кәдімгі діріл өлшеу әдісі үздіксіз сигналды талап ететіндіктен, кіріс сигналының үлкен ықтимал дірілін тұрақты күй өзгерістері бар сигналға жіберу үшін жиынтық / сағаттар түрлендіргіші қолданылады. Соның салдарынан теру / цикл конвертері цифрлық сигналға жылдам өзгерістерді беретін жабық циклда (PLL) орнатылады. Бұл түрлендіру сигналдың шуыл сипаттамаларын жақсартады, бірақ өз теру / сағаттардың дірілін қосады.

Баяу PLL сағаттық сигналды өлшегішке, джиттерден босатуға (немесе, керісінше, азайтылған шуылмен) орнату үшін қолданылады. Джитердің уақытша тәуелділік функциясы қарапайым фазалық салыстыру арқылы алынады. Содан кейін ол сүзгіден өтеді, ал оң және теріс мәндер бөлек анықталады. Сүзілген уақыт функциясының сандық өңдеуі шыңның шуыл мәніндегі жылдам өзгерулерді анықтауға мүмкіндік береді (мысалы, шуыл). Оның орнына, аппараттық өндірушілер аналогтық сүзгілерді пайдаланады, бұл жауап уақытын арттырады. Бұл дегеніміз, сигнал орташаланған, ал нақты шыңы дәл анықталуы мүмкін емес.

Сурет. 7.12. Бақылаушы метрдің блок-схемасы

Демодулятордың шығуында уақытты итеру функциясы әрі қарай өңдеу үшін алынады. Егер сіз оны таңдамалы вольтметрге немесе спектралды анализаторға жіберсеңіз, сіз шуылдың спектрін дәл анықтай аласыз.

Деректердің және фазалық дірілдің айналдыруының деректерінің ішкі фазалық шапшаңын жоғары жылдамдықтағы цифрлық осциллографтар көмегімен тікелей өлшеуге болады. Суретте көрсетілгендей. 7.13, осциллографтың тәуелсіз триггер сигналын сағаттық сигнал көзі (таймер 2) арқылы қамтамасыз етеді, оның жиілігі сағат көзінің жиілік деңгейінде белгіленеді (таймер 1).

Бұл жағдайда, jitter генераторымен модуляцияланған 1-таймер, шуды түрлендіруді өлшеу үшін сынау кезінде құрылғыға фазалық дірілге ұшырайтын деректерді беретін сынақ коды генераторын басқарады. Бұл жағдайда кіріс және шығыс сигналдары осциллографтың кіріктірілген гистограмма функциялары көмегімен талдануы мүмкін. Алайда осциллографты қолданатын өлшеу әдісі бірнеше шектеулерге ие. Алдымен өлшеуге болатын фазалық дырттың максималды амплитудасы 1 UI шектеледі. Екіншіден, кең жиіліктер белдеуін пайдаланумен туындаған ішкі шудың жоғары деңгейіне байланысты бұл әдіс сезімталдығы төмен. Сонымен қатар, бұл әдіс спектральды сипаттамалары немесе фазалық сілкіністің уақытша функциясы туралы ешқандай ақпарат бермейді. Соңында, осциллографтар сигналын жасау үшін әдіс сағаттық сигналдардың қосымша көзін талап етеді.

7.13 сурет. Осциллографты фазалық итеруді өлшеу схемасы осциллографтар пайдаланып джиттер өлшеу Көптеген шектеулер дрожания сағат көзден тегін сынақ құрылғы немесе жабдықтарды қалпына келтірілген сағат сигнал кезеңін салыстырады фазалық детектор (сур. 7.14), көмегімен жеңуге болады. Бұл жағдайда, фазалық детектор шығуда кернеу қалпына жиілігі сигнал фазасы бұрмалаусыз пропорционал, фазалық детектор ауқымы жиілік бөлгіш пайдалана бір UI тыс ұзартылуы мүмкін.

7.14-сурет. Фазалық детектор арқылы фазалық кернеуді өлшеу сызбасы

Ішкі фазалық джиттер бұл жағдайда вольтметрді тиісті жолақ сүзгісімен немесе фазалық детектордың шығуына арналған радиожиілік спектрін анализаторымен байланыстыру арқылы өлшенеді. Фазалық детектордың шығуына ығысуды өлшеу үшін төмен жиілікті спектралды анализаторды қосу мүмкін.

Фазалық детектор әдісі әртүрлі өлшеу құралдарының негізін қамтамасыз етеді, оны қолдану оңай, және өз фазалық дірілін жылдам өлшеуді қамтамасыз етеді.

Алайда, осы әдісті қолдануда бірнеше шектеулер бар. Фазалық детекторды пайдаланатын діріл өлшеу жүйесі, әдетте белгілі бір дерек жылдамдықтарында жұмыс істейтін арнайы құрылғыдан тұрады. Сонымен қатар, спектрлік талдағышты пайдаланып, ығысу түрленуін өлшеу дәлдігі қолданылатын стандарттар талаптарына сәйкес келетін дәлдікті қамтамасыз ету үшін жеткіліксіз болуы мүмкін. Соңында, бұл әдіс қосымша сигнал көзін фазалық детектордың тірек сигналы ретінде пайдалануды талап етеді.

7.15-сурет. Цифрларды сандық анализатормен өлшеу.

Дегенмен, бұл әдісті өлшеу әдісі джиттердің конверсиясын өлшеуге және жабдықтың тұрақтылығын фазалық дірілге бақылауға қабілеті шектеулі.

Өлшеу мәселесінің барлық үшінші тарап шешімі модельдік сигналдарды қолдануға негізделген құралдармен ұсынылған (7.15-сурет). Әдетте, бұл құрылғылар сандық сигналдарды өңдеу әдістерімен таңдалған деректерді кейіннен талдау арқылы үлгілік уақыт аралығын таңдау арқылы жұмыс істейді. Осылайша, бұл құрылғылар біріктірілген фазалық демодуляция функциясына ие және сынақ коды генераторын, қате детекторын және сағат көзін қамтиды және үнді модуляциялау үшін синтезделген сигнал генераторы қолданылады.