ジッタ（JITTER）について教えてください！

質問

クロック信号に発生するジッタは、約何秒くらいの揺らぎで『ジッタ』と表現できるのでしょうか？？？

回答No.3

oyaoya65 · ベストアンサー

#1です。
A#1の補足します。
A#1でのクロックのジッタはジッタの許容範囲についての話です。

ここでは、クロック発生回路の実際のジッタ（発振周波数の揺らぎから発生する）について説明します。
通常使われている（入手可能な）水晶振動子を使ったクロック発生回路の周波数精度は10^(-5)～10^(-6)程度ですね。
水晶振動子を恒温槽に入れるなど温度保証しても10^(-6)～10^(-7)程度です。

セラミック振動子を使ったクロック発生回路の場合は水晶より周波数精度は10^(-4)前後で水晶より周波数精度が落ちます。クロックパルス10000周期あたり1周期位のジッタが発生します。

周波数精度の逆数をとったクロック数あたり1クロック周期のジッタがあると言うことですね。

通常のCR発振回路やLC発振回路の場合は周波数安定度は10^(-3)か、それ以下ですね。発振回路の部品の温度特性や浮遊結合、能動素子の安定性の影響を強く受けますね。

また、伝送系では送信されてくる信号成分からクロック信号を取りだし、PLL（フェイズ・ロックド・ループ）回路を使って、信号と同期をとるといったクロックの発生方法が使われています。この場合は、ジッタを含む信号からクロックを復元しますので、クロックのジッタも伝送信号に依存しますので必然多くなります。この場合のクロックは、符号誤り率を少なくすることが主な目的ですね。ただ余りにもジッタが大きいと符号誤りが大きくなります。
（参考：伝送系では信号のジッタを減らしてアイパターンの面積を大きく出来れば誤り率が減るという関係にあります。クロックが信号に含まれる送信側のクロックに同期が取れていることが重要です。）
信号の有無を正確に判定するには、クロックが安定していることと同時に信号波形のジッタ（揺らぎ）が少ないことが必要です。クロックのジッタが少なく、安定していないとアイパターンの中心で信号パルスの判定が正確に行えませんね。

また、ジッタはクロックパルスのデューティ比（パルス占有率：クロックの高い電圧レベルをクロック周期で割った比のこと）の揺らぎもジッタ発生の要因になります。クロック発生回路の安定性や雑音の大小でデューティ比も揺らぎます。

アイパターン参考URL
http://www.yobology.info/text/eye_pattern/eye_pattern.htm
http://www.lecroy.com/japan/solutions/serial-ata/
http://www.iti.iwatsu.co.jp/application/hiserial/
http://www.toshiba.co.jp/tech/review/2003/07/58_07pdf/a03.pdf

お礼

回答ありがとうございます！
ちょうど疑問となっていた部分でした！
大変ありがとうございます！

回答No.4

angkor_h

ジッタの正体は周波数変動です。
発振回路から得られるクロック信号は、周辺を含めて回路が動作すればよいので共通規格は無く、設計者が規格を決めることになります。当然、利用するデバイスや回路能力に左右されます。この場合、一般的にオシロで見て波形がぶるっていればジッタと読んでいます。
ゆれがゆっくりであれば回路全体がついてくるので誤動作の心配はなくなります。
つまり、回路動作上、影響があると思われる振れ速度以上をジッタと呼んでよいのではないでしょうか。

通信分野では、ジッタ耐力(受信能力)が決められています(国際勧告)。
内容は、ジッタ周波数(振れの激しさ)とジッタ量(振れ幅対基本パルス幅)の関係で、ジッタ周波数が高いほどジッタ量は小さくなります。
これ以下のゆっくりした変動(低いジッタ周波数)はワンダと呼ばれます。

お礼

回答ありがとうございます！

回答No.2

guuman

ジッタの少ないクロックは水晶を使った回路によって作られます
この回路のクロックを分周して使うのです
水晶によって基本周波数クロックのジッタは違います
その大きさは「水晶　発信器」というキーワードあたりで検索すればカタログが見つかるかも
私も持っているけれども何処においているか忘れたし古いものなので探す気もしない
N分周すればそのジッタのN倍になります（％ならば同程度でしょう）

お礼

回答ありがとうございます！

回答No.1

oyaoya65

通常クロック信号の1周期をTとすると、基準信号に対して－(T/2)～＋(T/2)の範囲をジッタの揺らぎの範囲として考えうる上限です。何秒位の揺らぎといって定義されているわけでがありません。
システムで使う信号の最も速い信号がクロック信号と考えられますので、そのクロック信号の周期の±T/2の範囲ということです。ジッタを考えうる範囲ですね。
ただし、ジッタは±T/4未満に押さえないとクロックとしての限界ですね。通常の通信システムや伝送路やデジタル回路では、デジタル信号の信号処理のエラーを起こさないためにはシステムの最高クロック周期の±T/8以下のジッタまでが許容範囲としているかと思います。

それ以上揺らぐクロックを使うと、システムのエラー率が高くなって信頼性を損ないますので、実用システムでは使えませんね。

なお、クロック信号ではないですが、16位相変調方式などでは、位相の差を基本周期Tの1/16の位相差まで正しく信号処理しないといけませんので、ジッタがT/16の更に±1/8以下（±T/128）にジッタを抑えないといけませんね。

お礼

回答ありがとうございます！
大変理解しやすかったです！