clock的accuracy(tolerance)和jitter
对于clock来说,有两个参数来衡量质量,分别是jitter和accuracy(tolerance)。Jitter的单位是ps,Tolerance的单位是ppm(百万分之)。在晶振,RTC和Oscillator中也会找到类似参数。SOC和MCU手册中也会有clock的精度要求。
Tolerance表明芯片在整个温度范围、电压范围、不同的料件中,相较于nominal值,会存在多大的偏差。如+/-20ppm @25度,表示25度时,不同的part,或者不同的电压,最多会偏差+/-20ppm。一般是用频率计长时间测量取平均值,如测量24hr。
Jitter表明芯片的clock有多稳定,围绕中心值左右摆动的幅度有多大。在某个温度、电压、料件上,clock所摆动的最大幅度,即为jitter。一般为短期测量的结果,如period to period(cycle to cycle)等。例如,clock的中心值受到温度影响,偏差了-20ppm。但在-20ppm的频点只产生0.5ps的抖动。jitter需使用高带宽示波器测试。
e.g. 如下为EPSON的SPXO ,是基于crystal的oscillator。
下表列出的是Frequency tolerance,单位为ppm。同样的封装有两种规格可选,分别为+/-50ppm和+/-100ppm。这个tolerance是在温度、电压、不同的料件中存在的最大偏差。
如下是测量的50pcs的clock的偏差,从图中可以看出这款25MHz,标称+/-25ppm的oscillator的频率,随温度变化的偏差在+/-6ppm。因为标称值除了数量的影响,另外还有不同的电压,负载变化的影响。
如下为这款oscillator的jitter值,total jitter是31.3ps,还是挺大的。因为这款oscillator是20MHz,周期是50ns,如果把jitter换算成ppm的话,就达到了626ppm。
链接:
1. https://support.epson.biz/td/api/doc_check.php?dl=app_SG2016CAN&lang=en
2. https://pdfserv.maximintegrated.com/en/an/AppNote569.pdf
3. https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=&cad=rja&uact=8&ved=2ahUKEwiO7u_ct5_qAhWDHXAKHU5LBqoQFjAJegQIAxAB&url=https%3A%2F%2Fwww.sitime.com%2Fapi%2Fgated%2FFeb-25-26-Webinar-Frequency-Measurement-Techniques.pdf&usg=AOvVaw0zWHf5kZ1qu1NlsRqarika
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