Передача сигнала с минимальным джиттером

[DeGifted]

Приветствую!

Возникла задача: нужно передать I2S сигнал с платы источника на плату ЦАП, где этот сигнал будет подаваться непосредственно на AD1862 через ISO150. То есть генератор и регистр пересинхронизации будет на плате источника. Расстояние от одной платы до другой порядка полуметра. Думается, что надо бы применить LVDS или PECL приёмо-передатчики. Но как узнать какой выбрать про критерию наименьшего джиттера? Хотелось бы не сильно испортить джиттер самого генератора (5-10пс).
В даташитах на ADN4665 (LVDS, Quad, CMOS Differential Line Driver) или TB5D (Quad PECL Driver) я такой информации не нашёл. Подскажите пожалуйста куда смотреть.

Спасибо.

[Electrovoicer]

и не найдете в даташите - нет ее там. я недавно писал данную информацию для ADN4667/8 - пришлось самому померять. тут оно.

[DeGifted]

Спасибо. 1.5пс -- это очень неплохо!

[gen1971]

А какой джиттер у ISO150, 5-10 пс?

[DeGifted]

Скорее 10-20. Но для моего ЦАП-а это ещё приемлемо.

[Electrovoicer]

сильно-сильно больше, почти в порядок. и определяется он искажениями времени прихода фронтов/спадов и составляет аж до 6 нс

[DeGifted]

6нс -- это pulse width distortion, то есть т.н. deterministic jitter. Меня же интересует только random jitter, который вызван в основном шумами и посторонними наводками. В даташите на ISO150 его нет, но кто-то на этом форуме (Lynx?) его вроде как измерял и получались где-то такие цифры.

[Electrovoicer]

6нс -- это pulse width distortion, то есть т.н. deterministic jitter. Меня же интересует только random jitter, который вызван в основном шумами и посторонними наводками. В даташите на ISO150 его нет, но кто-то на этом форуме (Lynx?) его вроде как измерял и получались где-то такие цифры.

и что??? не важно, какая у него природа - он существует, и его величина слишком велика для использования данных приборов для передачи тактового сигнала без последующей "чистки" с помощью того или иного способа (подразумевается, что мы говорим, к примеру, о тактировании высококачественного ЦАП). если же планируется передавать только цифровые данные, то придется сделать пересинхронизацию (реклок) тех сигналов, от фазового шума которых завият характеристики преобразования. Но в этом случае опять же не интересует random jitter. на фоне таких существенных искажений длительности импульсов random jitter этих ИС попросту потеряется.

[DeGifted]

Ну вот смотрите, передали мы один сэмпл в ЦАП, подождали немного пока устаканятся все переходные процессы в LVDS и ISO150, и опустили LE с единицы в нуль, ровненько по фронту клока. И что, вы хотите сказать что при этом LE на AD1862 может измениться через произвольное время вплоть до 6нс? Скорее время задержки будет постоянное +/- эти самые 10-20пс random jitter. Но нам ведь не важна константная задержка, верно?

Да и сами посудите, если бы джиттер был действительно эти 6нс, то максимальный SNR ЦАП/АЦП подключённого к такой гальваноразвязке не превышал -60дБ на 20кГц, кому такое нужно? А ведь сам ti позиционирует ISO150 в том числе для аудио.

[Electrovoicer]

передали мы один сэмпл в ЦАП, подождали немного пока устаканятся все переходные процессы в LVDS и ISO150, и опустили LE с единицы в нуль, ровненько по фронту клока. И что, вы хотите сказать что при этом LE на AD1862 может измениться через произвольное время вплоть до 6нс?.

несомненно это так, если сигнал LE передается также через ISO150 напрямую без пересинхронизации "чистым" клоком, поскольку именно от стабильности фазы сигнала LE зависят AC-параметры данного ЦАП, связанные с фазовым шумом

[DeGifted]

Посмотрите на Fig.6 на пятой странице даташита. На графике видно, что этот Pulse Width Distortion вызван неодинаковым временем перехода из 1 в 0 и обратно. То есть задержка является детерминированной по отношению к передаваемым данным. Так что на джиттер сигнала LE это никак не должно повлиять. Верно?

[Electrovoicer]

Посмотрите на Fig.6 на пятой странице даташита. На графике видно, что этот Pulse Width Distortion вызван неодинаковым временем перехода из 1 в 0 и обратно. То есть задержка является детерминированной по отношению к передаваемым данным. Так что на джиттер сигнала LE это никак не должно повлиять. Верно?

нет, поскольку задержка не является детерминированной по отношению к передаваемым данным - она может составлять случайную величину для каждого фронта или спада.
Fig.6 на пятой странице показывает время задержки сигнала в приборе в зависимости от напряжения питания в виде окна возможных состояний, и не более того. ширина окна как раз и достигает типичные 1.5-2 нс

[tomtit]

Electrovoicer, А нет ли у вас возможности померить джиттер LVDS с трансформаторной развязкой ?

[Electrovoicer]

Electrovoicer, А нет ли у вас возможности померить джиттер LVDS с трансформаторной развязкой ?

она у меня появляется периодически - беру в аренду, а скоро, надеюсь, будет постоянно на столе стоять. а что именно интересует?
я недавно связку ADN4667/8 проверял, так вот, добавление трансформаторов типа Coilcraft PWB2010 на джиттере никак не сказалось, что логично. естественно, это на уровне возможностей моего прибора, который не является специализированным анализатором фазового шума

[SergioT]

добавление трансформаторов типа Coilcraft PWB2010 на джиттере никак не сказалось, что логично

судя по материалам на cайте Scientificonversion трансформаторы для СПДИФ добавляют наведенный джиттер, что вообщем то применимо и к обсуждаемому случаю, но в любом случае интересно измерить

[Lynx]

PWD (pulse width distortion) - это детерминированное изменение параметров скважности импульса, не имеет отношения к джиттеру, представляющему собой случайное изменение длительности каждого передаваемого импульса последовательностиОбычно. PWD вызвано в первую очередь разным временем перехода из лог.0 в лог.1 и обратно. При этом время этой разницы и будет составлять PWD. От импульса к импульсу оно практически постоянно и определяется исключительно схемотехническими особенностями устройства, а вот дисперсия этой разницы и будет представлять джиттер. Совершенно легко представить себе прибор, у которого PWD может быть равно нескольким секундам, а дисперсия PWD - пикосекунды. Поэтому сама по себе величина PWD не изменяет временные соотношания между импульсами, но определяет максимальную частоту их следования до того момента, пока наличествующий на входе импульс еще дает импульс на выходе устройства. И ничего более. Никакого влияния на ФШ эта величина не имеет (теоретически - это дополнительная составляющая ФШ с нулевой частотой) . RMS джиттер ISO150 для разных экземпляров находится в пределах 15...30пс.

---------- Добавлено в 12:15 ---------- Предыдущее сообщение в 12:09 ----------

Посмотрите на Fig.6 на пятой странице даташита. На графике видно, что этот Pulse Width Distortion вызван неодинаковым временем перехода из 1 в 0 и обратно. То есть задержка является детерминированной по отношению к передаваемым данным.

Совершенно правильно.

---------- Добавлено в 12:23 ---------- Предыдущее сообщение в 12:15 ----------

Fig.6 на пятой странице показывает время задержки сигнала в приборе в зависимости от напряжения питания в виде окна возможных состояний, и не более того. ширина окна как раз и достигает типичные 1.5-2 нс

Это всего лишь технологическое окно для разных экземпляров - ведь даташит пишется для ВСЕХ выпускаемых приборов данного типа. У каждого конкретного экземпляра при статичных внешних условиях (температура, напряжение питания) величина PWD своя и постоянная с точностью до десятка...другого пс. Поэтому данный рисунок не имеет отношения к величине джиттера, а лишь характеризует зону возможного технологического разброса между экземплярами.

[Electrovoicer]

От импульса к импульсу оно практически постоянно и определяется исключительно схемотехническими особенностями устройства, а вот дисперсия этой разницы и будет представлять джиттер.

я вполне понимаю, о чем вы
но, еще раз: не согласен. дисперсия PWD может достигать обозначенные в даташите 1.5нс-6нс. только эту информацию можно однозначно почерпнуть из даташита. другими словами, из документации следует только одно: случайные искажения длины передаваемых импульсов могут достигать 1.5-6нс.
если же на практике мы и имеем детерминированное по отношению к данным искажение, то это уже ваш личный опыт, измерения, и, следовательно, применение прибора, использующее недокументированные возможности и довольно глубокое понимание особенностей его работы. А недокументированные возможности всех нас когда-нибудь могут подвести.

---------- Добавлено в 14:14 ---------- Предыдущее сообщение в 14:08 ----------

судя по материалам на cайте Scientificonversion трансформаторы для СПДИФ добавляют наведенный джиттер, что вообщем то применимо и к обсуждаемому случаю, но в любом случае интересно измерить

вот и почитайте внимательнее - речь идет о неправильно выбранных для данного применения трансформаторах. правильно сконструированный трансформатор при надлежащем режиме работы привнесет наименьшие из возможных искажения по сравнению с другими решениями.

[Lynx]

но, еще раз: не согласен. дисперсия PWD может достигать обозначенные в даташите 1.5нс-6нс. только эту информацию можно однозначно почерпнуть из даташита. другими словами, из документации следует только одно: случайные искажения длины передаваемых импульсов могут достигать 1.5-6нс.

Данный вывод тоже не однозначный. В даташите не указано - детерминированные или случайные эти искажения длительности. Случайные искажения длины передаваемых данных имеют свое название - PWDD - pulse width distosion dispersion, и в случае указания именно такого параметра никаких вопросов бы не возникало. Но в данном случае вполне логично предположить, что указанный параметр есть модульная сумма максимальных значений детерминированных и случайных составляющих и окончательно значение случайной составляющей можно получить только экспериментальным путем.

если же на практике мы и имеем детерминированное по отношению к данным искажение, то это уже ваш личный опыт, измерения, и, следовательно, применение прибора, использующее недокументированные возможности и довольно глубокое понимание особенностей его работы. А недокументированные возможности всех нас когда-нибудь могут подвести.

С этим я совершенно согласен, - если вести речь о серийной аппаратуре, то использование недокументированных возможностей не допустимо. Но в единичных несерийных экземплярах устройств вполне возможно использование подтвержденных результатами измерений недокументированных свойств приборов.

речь идет о неправильно выбранных для данного применения трансформаторах. правильно сконструированный трансформатор при надлежащем режиме работы привнесет наименьшие из возможных искажения по сравнению с другими решениями.

Да, именно так и есть. Часто, за джиттер, вносимый трансформатором, принимают результат суперпозиции внешних помех, воздействующих на трансформатор и полезного сигнала

[tomtit]

судя по материалам на cайте Scientificonversion трансформаторы для СПДИФ добавляют наведенный джиттер, что вообщем то применимо и к обсуждаемому случаю, но в любом случае интересно измерить

Они имеют ввиду джиттер из-за межсимвольной корелляции СПДИФ. Для монохроматичного клока его нет.

[Electrovoicer]

любопытная картинка для начинающих: передача псевдоцифрового сигнала через трансформатор. странная форма тестового сигнала выбрана не случайно - хорошо видно, что в классическом для цифровых звуковых данных диапазоне частот и амплитуд правильный трансформатор безошибочно справляется с передачей данных.
тестовый сетап состоит из генератора сигналов произвольной формы Tabor WW2572, подключенного к нему трансформатора Coilcraft PWB2010, резистора согласования 75 Ом и осциллографа Lecroy WaveSurfer с дифференциальным щупом AP034.