[发明专利]用于测量抖动的方法和设备

说明书

技术领域

本发明一般地涉及一种电子测试与测量设备，更具体地说，本发明涉及测量抖动。

背景技术

抖动是通常不希望的周期信号的特性。如果信号具有良好的周期性，则在以准确信号周期间隔的时间点，它重复具有相同的值。抖动是出现该值时的实际时间与该良好周期信号应该出现其时的正常时间之间的差值。

许多信源，包括产生噪声的电子干扰，可能使抖动进入信号。表示电路中的信号值和其他误差的各近似值均对抖动有贡献。

在各信号中，某些抖动量是不可避免的。如果对于该信号的周期，抖动是相对较小的部分，则不太可能影响通过该信号工作的电子电路工作。然而，某些电路是在假定它们处理的某些信号具有特定周期或者在设定的时间具有特定值的情况下设计的。如果这些信号中存在非常大的抖动，则该电路可能不能正常工作。

特定电子部件的希望属性是，即使在输入信号具有抖动时，仍能够工作。诸如用于XAUI和10G以太网的IEEE 802.3ae的通信协议中的许多标准提出了在通信电路在存在抖动的情况下工作时要满足的要求。例如，设计通信系统的工程师可能希望知道包括接收机的半导体器件的抗抖动性，以确定该系统是否根据技术规范工作。该工程师为了做出该确定，必须知道包括该接收机的半导体器件的抗抖动性。因此，在销售某些半导体器件时要具有指出在该器件的输入中可以有多大的抖动的抖动规范说明，而且要使该器件可以在其输出中可能具有的预期或者最大抖动量的情况下工作。

利用自动测试设备可以特性化半导体器件的抗抖动性。该测试设备包括可以被编程以产生具有可编程抖动量的周期信号的信号源，即，“抖动生成器”。通常构造该自动测试设备，以确定该半导体器件是否符合以期望下运行的应用标准。在抖动特性化期间，有意将抖动引入作为时钟或者其他输入施加到该在测器件的信号。使该器件生成失效的抖动量表示其抗抖动性。

作为其生产过程的一部分，可以利用类似的装备(setup)测试半导体器件。自动测试设备对该在测器件生成具有与该器件规定的抗抖动性相等的抖动量的输入。如果即使在具有这种程度的抖动的情况下，该器件仍可以正常工作，则可以将它划分为良好器件。相反，如果它不能正常工作，则该器件可以作为具有降低的抗抖动性技术规范的一部分被排除或者“废弃”。

为了使上述特性化过程或者测试技术精确，重要的是，该抖动生成器实际上精确地产生被编程以生成的抖动量。可以周期性地测量抖动生成器产生的抖动量，并与设定的抖动量进行比较。这种过程被称为校验(verification)。

已知测量抖动的各种方法，例如，IEEE 802.3ae标准中的Annex 48B规定的方法。例如，利用相位噪声分析器和实时示波器测量抖动。然而，这些器件通常具有有限的带宽或者频率响应，这使得它们不适合高频测量。然而，对于甚高频信号，例如，在约10GHz范围内的信号，抖动测量特别重要。

采样示波器也已经用于抖动测量。与实时示波器相比，采样示波器通常具有较高的输入带宽。该采样示波器可以以图形方式将采样作为波形显示在显示器上，也可以将该采样表示为在计算机或者其他数据处理装置中可以处理的数据文件。

希望具有更精确的抖动测量技术，特别是，可以对其频率在1.5与12.5GHz之间的信号上的抖动进行测量的技术。

发明内容

根据一个方面，本发明涉及一种用于将信号中的抖动特性化的方法。该方法包括：获取该信号的多个采样；形成该采样值的直方图；使概率分布函数拟合该直方图；以及根据用于拟合该直方图的概率分布函数的参数，确定该抖动的特性。

在某些实施例中，将信号中的抖动特征化的方法用于校验可编程抖动生成器件的性能。

根据另一个方面，本发明涉及一种用于校验可编程抖动生成器件的性能的方法。该方法包括：对该抖动生成器件进行编程，以产生具有设定抖动量的信号；根据调制函数调制该抖动调制信号；形成该抖动调制信号值出现时间的直方图；使概率分布函数拟合该直方图，该概率分布函数具有与调制函数的概率分布函数成正比的分量和与随机函数的概率分布函数成正比的分量；以及根据与用于调制与该直方图拟合的概率分布函数的概率分布函数成正比的分量，特性化抖动。