時鐘接口閾值區(qū)間附近的抖動會破壞ADC的時序。例如，抖動會導(dǎo)致ADC在錯誤的時間采樣，造成對模擬輸入的誤采樣，并且降低器件的信噪比（SNR）。降低抖動有很多不同的方法，但是在之前我們必須找到抖動的根本原因！
產(chǎn)生時鐘抖動的原因分析
時鐘抖動的根本原因就是時鐘和ADC之間的電路噪聲。隨機抖動由隨機噪聲引起，主要隨機噪聲源包括：
- 熱噪聲(約翰遜或奈奎斯特噪聲)，由載流子的布朗運動引起。
- 散粒噪聲，與流經(jīng)勢壘的直流電流有關(guān)，該勢壘不連續(xù)平滑，由載流子的單獨流動引起的電流脈沖所造成。
- 閃爍噪聲，出現(xiàn)在直流電流流動時。該噪聲由攜帶載流子的半導(dǎo)體中的陷阱引起，這些載流子在釋放前通常會形成持續(xù)時間較短的直流電流。
- 爆裂噪聲，也稱爆米花噪聲，由硅表面的污染或晶格錯位造成，會隨機采集或釋放載流子。
如何查看時鐘信號噪聲
確定性抖動由干擾引起，會通過某些方式使閾值發(fā)生偏移，通常受器件本身特性限制。查看時鐘信號噪聲通常有三種途徑：時域、頻域、相位域。
以上三種途徑的具體方法如下：
一、時域圖
圖1. 抖動的時域圖
時鐘抖動是編碼時鐘的樣本（不同周期）間的變化，包括外部和內(nèi)部抖動。抖動引起的滿量程信噪比由以下公式得出
舉個例子，頻率為1 Ghz，抖動為100 FS均方根值時，信噪比為64 dB。在時域中查看時，x軸方向的編碼邊沿變化會導(dǎo)致y軸誤差，幅度取決于邊沿的上升時間。孔徑抖動會在ADC輸出產(chǎn)生誤差，如圖2所示。抖動可能產(chǎn)生于內(nèi)部的ADC、外部的采樣時鐘或接口電路。
圖2. 孔徑抖動和采樣時鐘抖動的影響
圖3顯示抖動對信噪比的影響。圖中顯示了5條線，分別代表不同的抖動值。x軸是滿量程模擬輸入頻率，y軸是由抖動引起的信噪比，有別于ADC總信噪比。
圖3. 時鐘抖動隨模擬信號增大而提升信噪比
由抖動引起的信噪比和有效位數(shù)(ENOB)的關(guān)系由以下公式定義：
SNR = 6.02 N + 1.76 dB
其中N =有效位數(shù)。滿量程100 MHz輸入時，14位有效位數(shù)要求均方根抖動不超過0.125 ps或125 fs。該公式假定ADC具有無限分辨率，其中的唯一誤差是由時鐘抖動產(chǎn)生的噪聲。
