时钟是广泛用于计算机、通讯、消费电子产品的元器材，包含晶体振荡器和锁相环，首要用于体系收发数据的同步和锁存。假如时钟信号抵达接纳端时颤动较大，或许呈现：并行总线中数据信号的树立和坚持时刻余量不行、串行信号接纳端误码率高、体系不稳定等现象，因而时钟颤动的丈量与剖析十分重要。
时钟颤动的分类与界说
时钟颤动一般分为时刻距离差错（Time Interval Error，简称TIE），周期颤动（Period Jitter）和相邻周期颤动（cycle to cycle jitter）三种颤动。
TIE又称为phase jitter，是信号在电平转化时，其边缘与抱负时刻方位的偏移量。抱负时刻方位能够从待测验时钟中康复，或来自于其他参阅时钟。Period Jitter是多个周期内对时钟周期的改变进行计算与丈量的成果。Cycle to cycle jitter是时钟相邻周期的周期差值进行计算与丈量的成果。
关于每一种时钟颤动进行计算和丈量，能够得到其颤动的峰峰值和RMS值（有效值），峰峰值是一切样本中的颤动的最大值减去最小值，而RMS值是一切样本计算后的标准差错。如下图1为某100M时钟的TIE、Period Jitter、Cycle to Cycle jitter的峰峰值和RMS值的计算办法。
图1：三种时钟颤动的计算办法时钟颤动的运用规模
在三种时钟颤动中，在不同的运用规模需求要点丈量与剖析某类时钟颤动。TIE颤动是最常用的颤动目标，在许多芯片的数据手册上一般都规则了时钟TIE颤动的要求。关于串行收发器的参阅时钟，一般丈量其TIE颤动。如下图2所示，在2.5Gbps的串行收发器芯片的发送端，参阅时钟为100MHz，锁相环25倍频到2.5GHz后，为Serializer（并行转串行电路）供给时钟。当参阅时钟颤动减小时，TX输出的串行数据的颤动随之减小，因而，需求丈量该参阅时钟的TIE颤动。别的，用于射频电路的时钟一般也需丈量其TIE颤动（相位颤动）。
在并行总线体系中，一般要点重视period jitter和cycle to cycle jitter。比方在一起时钟总线（common clock bus）中（如图3所示），完好的数据传输需求两个时钟脉冲，第一个脉冲用于把数据锁存到发送芯片的IO Buffer，第二个脉冲将数据锁存到接纳芯片中，在一个时钟周期内让数据从发送端传送到接纳端，当发送端到接纳端传输推迟（flight time）过大时，数据的树立时刻不行，传输推迟过小时，数据的坚持时刻不行；同理，当这一个时钟的周期值偏大时，坚持时刻不行；周期值偏小时，树立时刻不行。可见，时钟周期的改变直接影响树立坚持时刻，需求丈量period jitter和cycle to cycle jitter。关于一起时钟总线的时序剖析的具体解说，请参阅Stephen H. Hall、Garrett W. Hall和James A. McCall写的信号完好性剖析书本：《High-Speed Digital System Design》。
别的一种常见的并行电路－源同步总线（Source Synchronous bus），一般也要点丈量period jitter和cycle to cycle jitter。比方DDR2就归于源同步总线，在Intel DDR2 667/800 JEDEC Specification Addendum标准中界说了时钟的颤动测验包含周期颤动和相邻周期颤动，别离如表格1中tJIT(per)和tJIT(cc)，此外，还需求丈量N-Cycle jitter，即N个周期的相邻周期颤动，比方表格1中tERR(2per)是接连2个周期的周期值与下2个周期的周期值的时刻差，tERR(3per)是3个周期组合的相邻周期颤动，依此类推。
表1：DDR2-667/800的时钟颤动要求时钟颤动的来历和分化
时钟的颤动能够分为随机颤动（Random Jitter，简称Rj）和固有颤动（Deterministic jitter），随机颤动的来历为热噪声、Shot Noise和Flick Noise，与电子器材和半导体器材的电子和空穴特性有关，比方ECL工艺的PLL比TTL和CMOS工艺的PLL有更小的随机颤动；固定颤动的来历为：开关电源噪声、串扰、电磁搅扰等等，与电路的规划有关，能够经过优化规划来改进，比方挑选适宜的电源滤波计划、合理的PCB布局和布线。和串行数据的颤动分化很类似，时钟的颤动能够分为Dj和Rj。但不同的是，时钟的固有颤动中一般只要周期性颤动（Pj），不包含码间搅扰（ISI）。当时钟的上下边缘都用来锁存数据时占空比时钟（DCD）计入固有颤动，不然不算固有颤动。
时钟颤动丈量办法
在上个世纪90年代，颤动的丈量办法十分简略,示波器触发到时钟的一个上升沿，运用余辉形式，丈量下一个上升沿余辉在断定电平上（一般为起伏的50％）的水平宽度。丈量水平宽度有两种办法。第一种运用游标丈量波形边缘余辉的宽度，如下图4所示。因为像素差错或屏幕分辨率(量化差错)会下降精度，并且引入了触发颤动，所以这种办法差错较大。
图4：运用模仿余辉加游标来丈量颤动
第二种运用直方图，对边缘余辉的水平方向进行直方图计算，如下图5所示。丈量直方图的最左面到最右边的距离即为颤动的峰峰值（168皮秒）。这种办法的缺陷是：引入了示波器的触发颤动；一次只丈量一个周期，测验功率低，某些呈现频率低的颤动在短时刻内不能丈量到。
