抖動在眼圖中的現象如下

圖11：眼圖-抖動示意圖

什么是抖動分析？

眼圖分析偏直觀和感性認識，而抖動分析可以將系統性能做進一步的分析和測量，以提升高速電路的時序冗余度。常用波形直方圖統計、時間間隔誤差 (TIE) 直方圖、TIE 趨勢圖和抖動頻譜圖等方法進行抖動分析。

時間間隔誤差分析方法

時間間隔誤差TIE (Time Interval Error)，表示時鐘的每個有效沿相對于理想位置的變化。TIE示意圖如下所示：

圖12：抖動TIE示意圖

以時間為橫坐標，TIE [i]值為縱坐標可以得到TIE trend（趨勢圖）的時域波形，如下圖中的紫色曲線。統計TIE這個數組中所有值的分布情況可以TIE的直方圖，如下圖中橙色直方圖，橫坐標為TIE值的范圍，縱坐標為不同TIE值對應的統計點個數。

圖13：TIE跟蹤和柱狀圖

抖動有哪些分類？

通過TIE直方圖分析可知，抖動主要分為確定性抖動Dj (Deterministic Jitter)和隨機抖動Rj(Random Jitter)。

圖14：抖動分解示意圖

隨機抖動

隨機抖動符合高斯型分布，源可能是熱噪聲、散粒噪聲、隨機噪聲，非平穩干擾。

圖15：抖動-隨機抖動典型PDF

確定性抖動

是非高斯分布并且有界，確定性抖動的PDF函數呈現離散分布。可能是帶寬限制、反射、串擾、EMI、地面反彈、周期調制產生。

圖16：抖動-確定性抖動典型PDF

浴盆曲線分析

浴盆曲線表示眼圖開度與誤碼率BER的關系。在許多串行通信標準中，工作在最大誤碼率（BER）10-12已經成為一個實際要求。

如下圖所示，浴盆曲線的Y軸是誤碼率，X軸是采樣時刻，范圍是一個碼元周期（1UI）。浴盆曲線的縱坐標是一個對數坐標，表示了采樣時刻和誤碼率之間的關系。

圖17：浴盆曲線示意圖

確定性抖動形成浴盆曲線近似平坦的水平部分(金色區域)，而斜坡部分(藍色區域)由隨機抖動Random Jitter形成。

如上圖所示，當采樣時刻位于跳變沿或其附近時，BER是0.5。隨著采樣時刻不斷向中間移動，誤碼率逐漸降低，正如我們所知道的那樣，單位間隔的中間通常是最佳的采樣時刻。浴盆曲線顯示出在感興趣的誤碼率水平下的傳輸誤差范圍。浴盆曲線的兩條線與TIE直方圖的尾部高斯函數直接相關的。總體抖動計算公式如下：

浴盆曲線建立了誤碼率與抖動之間的聯系，但是需要注意的是，浴盆曲線不是為了測算誤碼率，而是測試不同誤碼率情況下的總體抖動。從形成上來說，將一個總體抖動直方圖從中間進行切分，右半邊搬到左邊，左半邊搬到右邊就可以得到我們想要的浴盆曲線。