由抖動引起的時鐘和數(shù)據(jù)相位關(guān)系變化以電信號本身相同速度傳輸。因此，如果時鐘和數(shù)據(jù)邊緣同時開始移動，并且路徑長度差距達到50-cm，則數(shù)據(jù)的變化將在2.375ns內(nèi)到達接收機，而時鐘測的變化是4.75 ns。如果在這2.375 ns內(nèi)接收側(cè)的時鐘和數(shù)據(jù)相位差變得很大，以至于無法保證設(shè)置和保持時間，則信息無法正確傳輸，引起錯誤。

注入10-Hz、10UI、正弦抖動會引起時鐘和數(shù)據(jù)在1s 內(nèi)以100UI 往返移動。在2.375 ns間隔器件，對時鐘和數(shù)據(jù)相位關(guān)系的影響應(yīng)該很小，因為移動僅為475nUI(10UI/10Hzx2(往返)x2.375ns)。同時，注入、10-MHz、10UI、正弦抖動會對時鐘和數(shù)據(jù)相位關(guān)系有很大的影響，因為通過相同的計算，移動為475mUI(10UI/10MHzx2(往返)x2.375ns)。

在較大抖動調(diào)制速率、抖動調(diào)制量以及時鐘和數(shù)據(jù)路徑長度的差異時，這種影響更大。這種影響會隨著比特率增加而增加，因為在高比特率下更難保證接收機相位裕度。近期在數(shù)據(jù)傳輸速度的提升導(dǎo)致了更為嚴(yán)格的抖動容限要求。因此，雖然在之前不考慮數(shù)據(jù)和時鐘的絕對相位，現(xiàn)在構(gòu)建測量系統(tǒng)時必須納入考慮范圍。

儀器制造商可以指定其時鐘和數(shù)據(jù)相位之間的差異。

4、差分測量時的注意事項

差分高速信號正在變得普及。差分信號的有幾點優(yōu)勢。例如，Data和xData可以作為其他信號的閾值電壓，同時減少Data和xData共模噪聲的影響。此外，相較于單端設(shè)備，獲得了兩倍的電壓裕度。然而，速率超過20Gbps信號需要仔細(xì)處理，因為在某些條件下，電壓和相位裕度比使用單端設(shè)備時更差。

下面將講述如何處理28Gbps差分信號。這類信號正在積極發(fā)展中。

圖 4.1:差分測量系統(tǒng)

如上所示系統(tǒng)中，當(dāng)PCB上的DUT通過線纜連接到ED時，從DUT上輸出的差分信號通過PCB和線纜并連接到ED。當(dāng)處理差分信號時，DUT上所有差分路徑必須有相同長度。

雖然我們可以通過PCB上的路徑減少差分之間的誤差，但時使用PCB和測量線纜之間的電纜線路呢？這需要一個非常準(zhǔn)確的相位匹配線纜。28-Gbps 信號周期大約為35.7ps。如前節(jié)所述，電信號處于50-Ω的傳輸線纜上傳輸速度為4.75ns/m，所以周期為35.7ps 的28-Gbps信號的電長度為7.5 mm。換言之，7.5 mm長度的線纜會有1-bit 的延時。當(dāng)然，在默寫條件下，系統(tǒng)不能正確處理差分信號，因為如果線纜長度只有2到3 mm，則偏差約為40%。

圖 4.2:差分信號和時延

在圖 4.2 所示的恒定高電平和低電平信號下，存在相位裕度小于電壓裕度的風(fēng)險。然而，由于傳輸線纜帶寬和其他因素的限制，實際信號會受到ISI的影響。因此，不能保證在高電平和低電平之間完全變化。

圖4.3: 受ISI 和延時影響的差分信號

圖4.3 展示了差分信號間存在延時下，盡管使用了差分信號，但單端設(shè)備的電壓裕度不會加倍。如果向信號中添加失真或者其他噪聲，則裕度會進一步降低，當(dāng)他們作為差分信號處理時，結(jié)果會比使用單端設(shè)備更糟。

此外，當(dāng)電纜彎曲或者拉伸時，幾乎所有電纜長度都會改變約2到3ps。盡管不怎么需要去擔(dān)憂這點，但是使用單端設(shè)備或低比特率時彎曲電纜會改變使用快速信號(如28Gbps)時的電氣長度周期的10%。

圖4.4:電纜彎曲引起的電氣長度變化

如何在這種情況下使用差分信號？一種解決方案時在相位匹配的線纜的每一端增加一個范圍約為50至100 ps的小延遲裝置，并將電氣長度調(diào)整為相等。設(shè)備之間的電纜彎曲也必須最小化。

即便如此，完全消除由于電纜彎曲而產(chǎn)生的微小誤差仍然是不可能的。在這種情況下，另一種解決方式是使用單端設(shè)備進行測量，而不是使用差分信號。

下節(jié)介紹如何測量電纜長度。

5、如何測量電纜長度差異

本節(jié)介紹兩種確定電纜長度是否不同的方法。第一種是使用采樣示波器檢查脈沖信號波形；第二種是使用TDR。