Vol.173 「ジッタ」とその測定について。

「ジッタ」とその測定について。

「ジッタ(jitter)」とは、デジタル信号の品質を示す指標のひとつで、主に「タイミングの揺らぎ」のことを指します。多くのデジタル回路は、クロックなどのタイミング信号に基づいて回路全体、あるいは接続された機器が手拍子を合わせるように動いているため、「ジッタ」によって回路と回路、また機器同士のタイミング関係が崩れてしまうと、システムの誤動作や精度の低下に繋がります。
「ジッタ」の発生原因は、回路や通信経路における雑音、別の回路や外部機器の変動などさまざまです。光ディスク信号などにおいては、機械系の偏心や振動なども原因となります。また、ひと口に「タイミングの揺らぎ」と言っても、タイミングの周期、パルス幅、デューティサイクル、あるいは前後のパルスエッジとの時間差などもあり、現れ方にも複数のパターンがあります。

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■揺らぐ幅は少ないけれども頻繁に起こる
■揺らぎは大きいけれども頻度は少ない
■速い揺らぎ/ゆっくりとした揺らぎ
■幅も早さもランダムな揺らぎ
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この様に「ジッタ」は非常にやっかいですが、どのような方法で測定するのでしょうか?
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「ジッタ」の測定は、信号の“アイパターン”を見て全体像を把握する方法が一般的です。アイパターンの各タイミング点における時間軸方向の「ブレ」こそ、「ジッタ」の正体だからです。そのため、ジッタの基本測定ツールは「オシロスコープ」ということになりますが、詳細な解析を行う際には、ジッタ解析のソフトウェアなども併用されます。さらに、高速のシリアルインタフェース信号などに対しては、専用の「データアナライザ」などを使用します。一方、機械系を含むような、信号速度が比較的ゆっくりしたシステムでは「ユニバーサルカウンタ」を使って測定できる場合もあります。
次に「ジッタ」の解析です。「ジッタ」の解析には、信号の各繰り返しの時間間隔を一つ一つ測定・集計した上で、時間に対する変動パターンを見る「トレンド解析」を行い、ブレ幅の生起確率分布を得る「ヒストグラム解析」を行うのが順当な手順です。専門性の高い内容ですが、オリックス・レンテックの「玉手箱」にて、「ジッタとその測定」の概要を詳しくご紹介していますので、ご興味をお持ちの方はぜひご覧ください。(※ご紹介の写真はイメージです)

■オリックス・レンテック玉手箱:入力インピーダンスと計測精度
http://www.orixrentec.jp/helpful_info/detail.html?id=44

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