Chapter 4Jitter as a source of rand

Chapter 4
Jitter as a source of randomness
As it was mentioned in the previous section, the clock jitter represents a source of
randomness, which can be employed reliably in logic devices. The jitter is a general
term used to specify clock or oscillations uncertainty in the time domain. The jitter
can be defined as [Tec00] a short-term variation of an event from its ideal position.
In general, it is the variation in time of the zero crossing (rising or falling edge) of
the clock signal. This definition works well for understanding what jitter is, but the
situation is more fuzzy when one wants to quantify the jitter. The problem is that there
are various measurement techniques employed in different applications and that several
authors define them differently according to their specific needs.
4.1 Jitter quantification
To avoid the confusion, let us first define the clock jitter and its common measurements
over time intervals. The instantaneous output voltage of an oscillator can be expressed
[Wed06] in the frequency- or time-domain as
V (t) = V0sin (!0t + '(t)) = V0sin
µ
2¼
T0
(t + ±(t))
¶
; (4.1)
where '(t) is the phase deviation in the frequency domain expressed in radians and
±(t) = '(t)=!0 is the time deviation (the jitter) expressed in seconds. For clock
applications, time-domain measurements are preferable, since most specifications of
concern involve time-domain values. There are three basic measurements of the jitter
in the time domain: phase jitter, period jitter, and cycle-to-cycle jitter.
Phase jitter is defined as the phase advance of the observed clock from an ideal
clock with period T0. It is a phase measurement, made in discrete time intervals nT0,
n = 0; 1; 2; : : :1. An ideal clock signal would have a cycle occurrence (e.g. rising
edge) when t = nT0, but the noisy clock signal with the time deviation ±(nT0) will
have a time-shift error. We can express the cycle occurrences of the noisy clock using
the ideal period
tn = nT0 + ±(nT0) = nT0 + ±n; (4.2)
23

Kết quả (Việt) 1:

Chương 4Sự biến động như là một nguồn ngẫu nhiênNhư nó đã được đề cập trong phần trước, jitter đồng hồ đại diện cho một nguồnngẫu nhiên, mà có thể được sử dụng đáng tin cậy trong thiết bị logic. Jitter là một vị tướngthuật ngữ được sử dụng để xác định đồng hồ hoặc dao động không chắc chắn trong miền thời gian. Jittercó thể định nghĩa như là [Tec00] một biến thể ngắn hạn của một sự kiện từ vị trí lý tưởng.Nói chung, đó là các biến thể trong thời gian đầu không xuyên qua (cạnh tăng hoặc giảm)Các tín hiệu đồng hồ. Định nghĩa này làm việc tốt cho sự hiểu biết những gì jitter, nhưng cáctình hình là hơn mờ khi ai muốn để định lượng jitter. Vấn đề là cókỹ thuật đo lường khác nhau được sử dụng trong các ứng dụng khác nhau và đó là một vàitác giả định nghĩa chúng một cách khác nhau theo nhu cầu cụ thể của họ.4.1 jitter định lượngĐể tránh sự nhầm lẫn, hãy để chúng tôi lần đầu tiên xác định jitter đồng hồ và các phép đo phổ biến của nótrong khoảng thời gian. Điện áp đầu ra ngay lập tức trong một dao động có thể được thể hiện[Wed06] ở tần số hoặc thời gian-tên miền làV (t) = V0sin (! 0t + ' (t)) = V0sinµ2¼T0(t + ±(t))¶; (4.1)nơi ' (t) là độ lệch pha trong miền tần số thể hiện trong radian và±(t) = ' (t) =! 0 là độ lệch thời gian (jitter) bày tỏ trong vài giây. Cho đồng hồCác ứng dụng, số đo thời gian-tên miền là thích hợp hơn, kể từ khi hầu hết thông số kỹ thuật củamối quan tâm liên quan đến giá trị thời gian-tên miền. Có ba số đo cơ bản của jittertrong miền thời gian: giai đoạn jitter, thời kỳ jitter và chu kỳ và chu kỳ jitter.Giai đoạn jitter được định nghĩa là giai đoạn trước của đồng hồ quan sát từ một lý tưởngđồng hồ với giai đoạn T0. Đây là giai đoạn đo, được thực hiện trong khoảng thời gian rời rạc hình nT0,n = 0; 1; 2; : : :1. Một tín hiệu đồng hồ lý tưởng sẽ có một sự xuất hiện của chu kỳ (ví dụ như tăngEdge) khi t = nT0, nhưng đồng hồ ồn ào tín hiệu ±(nT0) độ lệch thời gian sẽcó một lỗi thời gian-chuyển đổi. Chúng tôi có thể nhận xuất hiện chu kỳ của việc sử dụng đồng hồ ồn àothời gian lý tưởngTN = nT0 + ±(nT0) = nT0 + ±n; (4.2)23

Kết quả (Việt) 2:

Chương 4
Jitter như là một nguồn của sự ngẫu nhiên
Như nó đã được đề cập trong phần trước, các jitter đồng hồ là một nguồn của
sự ngẫu nhiên, mà có thể được sử dụng đáng tin cậy trong các thiết bị logic. Các jitter là một chung
thuật ngữ dùng để chỉ định đồng hồ hoặc dao động bất ổn trong miền thời gian. Các jitter
có thể được định nghĩa là [Tec00] một biến ngắn hạn của một sự kiện từ vị trí lý tưởng của mình.
Nói chung, đó là sự thay đổi theo thời gian của không qua (tăng hoặc rơi xuống cạnh) của
tín hiệu đồng hồ. Định nghĩa này hoạt động tốt cho sự hiểu biết những gì là jitter, nhưng
tình hình là mờ hơn khi người ta muốn lượng jitter. Vấn đề là có
những kỹ thuật đo lường khác nhau được sử dụng trong các ứng dụng khác nhau và rằng một số
tác giả định nghĩa chúng khác nhau tùy theo nhu cầu cụ thể của họ.
4.1 lượng Jitter
Để tránh nhầm lẫn, chúng ta lần đầu tiên xác định jitter đồng hồ và các phép đo phổ biến của nó
trong khoảng thời gian. Điện áp đầu ra tức thời của một dao động có thể được thể hiện
[Wed06] trong theo tần số hoặc miền thời gian như
V (t) = V0sin (! 0t + '(t)) = V0sin
μ
2¼
T0
(t + ± (t))
¶
; (4.1)
trong đó '(t) là độ lệch pha trong miền tần số thể hiện bằng radian và
± (t) =' (t) =! 0 là thời gian lệch (jitter) bày tỏ trong vài giây. Đối với đồng hồ
ứng dụng, đo lường trong miền thời gian là thích hợp hơn, vì hầu hết các thông số kỹ thuật của
mối quan tâm liên quan đến các giá trị trong miền thời gian. Có ba phép đo cơ bản của jitter
trong miền thời gian: Giai đoạn jitter, kỳ jitter, và chu-to-chu kỳ jitter.
Giai đoạn jitter được định nghĩa là trước giai đoạn của đồng hồ được quan sát từ một lý tưởng
đồng hồ với thời gian T0. Đó là một phép đo pha, thực hiện trong khoảng thời gian rời rạc nT0,
n = 0; 1; 2; ::: 1. Một tín hiệu đồng hồ lý tưởng sẽ có một sự xuất hiện chu kỳ (ví dụ như tăng
cạnh) khi t = nT0, nhưng các tín hiệu đồng hồ ồn ào với độ lệch thời gian ± (nT0) sẽ
có một lỗi thời gian ca. Chúng tôi có thể bày tỏ những lần xuất hiện chu kỳ của đồng hồ ồn ào sử dụng
khoảng thời gian lý tưởng
tn = nT0 + ± (nT0) = nT0 + ± n; (4.2)
23