ジッタの周波数帯域

質問

お世話になっております。

XFP(テレコム）規格やSDI規格に定められているジッタ測定項目で、
トランスミッタ（Tx)が発せさせる”ある周波数範囲のジッタ”が規定されています。

1.そもそもなぜこういった周波数範囲を限定したジッタを規定する必要があるのでしょうか？

2.信号を減衰させずにある特定周波数のジッタのみを抽出するといったことが
どういった原理で行われるのか、という質問にもなろうかと思われますが、
こういったジッタをどうにかして補足・測定したいのですが、
サンプリングオシロスコープおよびリアルタイムオシロスコープを用いてどうにか推測できないものでしょうか。

どなたかご教示頂ければと思います。
宜しくお願いいたします。

回答No.1

tance · ベストアンサー

XFP規格については詳しくないのですが、Txのジッタ周波数範囲が規定
されている理由は、Rxで使われるCDRのフィルタに関係していると
思われます。CDR(Clock Data Recovery)回路は受信したシリアル信号
の中からPLLを使ってクロックを再生します。その際、VCO出力と
入力信号との間の位相を比較し、比較結果をVCOにフィードバック
することで、入力信号に断続的に含まれるクロックを連続波として
再生しています。

ここで、位相比較器の出力をLPFに通してからVCOに与えますが
このLPFのカットオフ周波数ｆｃがキーになります。ｆｃより低い周波数の
ジッタに対してはCDRの再生するクロックはジッタに同期します。
ジッタに同期するということは、このクロックとデータとの間の
相対的なタイミング関係にはジッタは含まれないことになります。
（入力信号からジッタが取り除かれたことになる）

逆にｆｃより高い周波数のジッタは、再生されたクロックには含まれず
クロックとしては奇麗なクロックとなりますが、データとの相対的
ジッタは残る訳で、ビットエラーレートが悪化します。

このように、CDRとして使われているPLLのLPFのｆｃよりジッタ周波数
が高いか低いかでRxの振る舞いや性能が変わってきます。

信号に含まれるジッタを検出するには通常はリアルタイムオシロを
使います。長いメモリーに波形を連続的に取って、それをソフト的に
CDRと同じ処理をしてジッタを表示させることができるオシロが
あります。（ハード的にCDRを備えている機種もあったような・・・）

一般的にはジッタトラックとかジッタトレンドと言った機能がオシロに
あればそれを表示させると、横軸が時刻、縦軸がリアルタイムの
ジッタ量（単位は時間）になるグラフ（波形）が見られます。

TIE(Time Interval Error)という測定項目としてジッタを測定する
オシロもあります。

質問２の「信号を減衰させずにある特定周波数のジッタのみを抽出する」
という意味が理解できていないのですが、特定の周波数のジッタのみを
抽出する機能がどこかにあるのでしょうか。上記のようなオシロでは
ジッタをリアルタイムの波形として表せるので、その周波数や波形
はオシロとして、またはFFTをして表示させます。このようなオシロでは
ジッタトラックなどの演算結果をFFTして表示する機能も備わっている
ものが多いです。

ちょっと端折った説明で、細部が解りにくいかもしれませんが、
あまりに長くなるのでこれ以上の説明は難しいです。なお不明点が
あれば絞った質問をしてください。