Monday, August 22, 2011

Simulating Jitter with an Arbitrary Waveform Generator Part 1

The Arbitrary Waveform Generator (AWG) is an instrument you will probably find on the bench of most electrical engineers. It allows you to produce a variety waveforms from built in functions like square and sine to arbitrary user defined waveforms. As AWG technology progresses, it opens the door for new applications. In this two part blog post we will look how to use an AWG to simulate jitter on digital clock and communication signals. This is extremely useful when doing noise immunity and BER testing on digital circuits.

AWGs have always been a great way to create serial data or clock signals as you have the ability to produce accurate signals with very precise edge placements. Usually you can place an edge crossing to better than 1/100th of the sample interval of the AWG. With this accuracy you are able to add sub-nanosecond timing error to clock or data signals to test your systems susceptibility to jitter. With basic AWG waveform memories now in the millions of points, you are now able to add jitter to longer pulse patterns in more interesting ways.

Jitter is defined as the deviation in or displacement of some aspect of the pulses in a digital signal. What is most often characterized is the Time Interval Error (TIE) which is the timing deviation of the edge crossing of the serial data signal relative to a clock. This can also be the timing deviation of a clock relative to an ideal clock.

Jitter and TIE can end up on a signal through a variety of mechanisms. For example, jitter can be the result of spurious coupling from a switching power supply to the digital systems clock signal. A designer would be prudent to test his systems vulnerability to such an occurrence. While there are many more expensive solutions for injecting jitter onto a clock signal, most AWGs are perfectly capable of simulating this kind of jitter.

You can change the edge crossing position of an arbitrary waveform very precisely in steps on the order of the sample period of the AWG (1/sample rate) divided by its vertical resolution in bits. You also want to pay close attention to the AWG's jitter spec, which specifies the amount of jitter error that the AWG will add to your "ideal" digital signal. Modern AWGs will have jitter specs < 100 ps, for instance Agilent's 33521/22A AWGs have a jitter spec of < 40 ps. Now we need a mathematical algorithm that allows us to easily create our digital pulses and allows us to easily manipulate the pulse edges to simulate jitter. Lets first start out with creating the pulses using the error function (ERF), which is the integral of the Gaussian or Normal Distribution. The ERF is defined and plotted as (click to enlarge):

The ERF gives a positive step from -1 to 1 with the zero crossing at t0. In the Gaussian distribution σis the variance or the measure width of the distribution. The correlation of σ to the width of the rising edge in the error function gives a 10-90 risetime of about 2σ. The negative step or falling edge is defined as the ERF function multiplied by -1. The only limitation is that σ needs to be greater than 2 AWG sample periods in order to ensure adequate oversampling.

That will do it for part 1. In part 2 we will see how we can use the ERF to simulate jitter on a digital signal. We will go over some examples using Matlab code and Agilent's 33522A. 

12 comments:

  1. شركة نقل اثاث بالدمام التفاؤل شركة نقل اثاث بالخبر كما انها افضل شركة نقل اثاث بالجبيل نقل عفش واثاث بالجبيل والخبر والقطيف والدمام
    شركة نقل اثاث بالدمام
    شركة نقل اثاث بالجبيل
    شركة نقل اثاث بالقطيف

    ReplyDelete
  2. https://www.behance.net/gallery/46472895/_
    https://www.behance.net/gallery/46463613/_
    https://www.behance.net/gallery/46463247/_
    https://www.behance.net/gallery/46451097/_
    https://www.behance.net/gallery/46460639/_
    https://www.behance.net/gallery/46462575/_

    ReplyDelete
  3. https://www.behance.net/gallery/46450923/_
    https://www.behance.net/gallery/46450419/_
    https://www.behance.net/gallery/46430977/-jumperadscom
    https://www.behance.net/gallery/42972037/_
    https://www.behance.net/gallery/40396873/Transfer-and-relocation-and-Furniture-in-Dammam

    ReplyDelete
  4. Oh, Gosh. It's too hard for me. How did you come up with this? I'm a newbie in a BER testing, hoped that after your article everything becomes clear for me, but I was wrong. I still have many questions on how to use an AWG to simulate jitter. Fortunately, have some geek in mind, nearby, to help me. In the time when all students had affairs, he studied hard. So, now, despite the dubious sexual life, he is a pretty successful engineer.

    ReplyDelete
  5. It's quite interesting topic if you want to write research. Moreover, you can check this out and find out more about writing research paper abstract.

    ReplyDelete

  6. بسم الله الرحمن الرحيم نحن فى شركة الكمال نقوم بجميع خدمات نقل العفش والاساس بافض الطرق تحت اشراف فريق كبير مدرب على اعلى مستوى من المستويات مع الفك والتركيب
    شركة نقل اثاث بالطائف
    شركة نقل اثاث بجازان
    شركة نقل اثاث بحائل
    شركة نقل اثاث ونقل عفش بحائل
    والسلامة عليكم ورحمة الله وبركاته

    ReplyDelete
  7. افضل أما الخدمة التي سنتحدث عنها الآن هي من أهم الخدمات التي تتشرف شركة تنظيف قصور بالرياض بتقديمها لعملائها ,وهي تنظيف مجالس سواء في المنازل أو الشقق أو الفلل او القصزر

    لأننا جميعاً نعرف أهمية اجتماعات العائلة في هذه المجالس التي تميز نا عن غيرنا من البلاد والدول ,فلابد أن تكون هذه المنازل على قدر عالي من النظافة والجمال والذي لابد وأن يتناسب مع أهمية المدعوين لهذه المجالس ,حتى يستمتع عملائنا باجتماعاتهم العائلية في جو نظيف وهادئ ومريح يليق بهم… اقرأ المزيد

    المصدر: شركة تنظيف قصور بالرياض

    شركة تنظيف كنب بالرياض عند تجمع الأتربة على أقمشة الكنب أو اتساخها بالبقع التي يصعب إزالتها فإن ذلك يبعث على النفس نوعا من الانزعاج ,و عدم الراحة خاصة مع هبوب العواصف الرملية و تجمع الأتربة الأمر الذي يزيد المشكلة تفاقما ويزيد النتائج سوء .

    من أهم الخدمات التي تقدمها  هي تنظيف السجاد والذي هو من أهم القطع التي يحتوي عليها أي منزل ,وهي ما تقوم بإظهار جمال كل قطع الأثاث في المنزل.

    وفي حالة ما كان هذا السجاد مستخ أو به أي بقع أو شوائب سيفسد كافة المنظر حتى إذا كان المنزل بأكمله نظيف.

    فتقوم شركتنا بتنظيف السجاد باستخدام مجموعة من المساحيق والأدوات العالية الجودة للحفاظ على هذا السجاد من التلف وإعادته نظيفاً وجديداً مره أخرى

    تتخصص  في تنظيف الكنب مع جميع أنواع أقمشته تنظيفا تاما وأرجعاها جديدة كأول مرة قد اشتريته مع الحفاظ على كافة أنواع المنسوجات التي تتخلل الكنبة و ما تحتويه من ألوان و رسومات كل ذلك تقدمه الشركة وبأسعار في متناول يد العميل بإذن الله .

    يمكنك الاعتماد علينا في إتمام عملية التنظيف و على أعلى مستوى ان شاء الله لما تتمتع به الشركة من خبرة طويلة ورضاء لكل عملائها الكرام … اقرأ المزيد

    المصدر: شركة تنظيف كنب بالرياض جميع الاحياء

    افضل شركة مكافحة الصراصير بالرياض خطر الصراصير: مكان كبير في مجال مكافحة صؤاصير بالرياض وقد يرجع ذلك لأنها تنفيذ الكثير من الخصائص والإمكانيات التي تجعلها ذات سمعة حسنة وكفاءة عالية في مجال مكافحة حشرات ورش مبيدات، ومن أهم المميزات التي تمتلكها الشركة:

    •  تحرص على أن تقضي على كافة أنواع الحشرات من خلال مبيدات حشرية آمنة تماماً وتملك فعالية قوية لإبادة الحشرات.

    • من أهم اهتماماتها الأخرى انها لا تعتمد على المواد الكيميائية أو المواد السامة مجهولة المصدر التي تلحق خطر كبير على صحة الإنسان، فتلك المواد التي تستخدمها الشركة مصرح بها من وزارة الصحة والبيئة كما أن كافة المبيدات الحشرية عديمة الرائحة سنه فلا داعي لترك المنزل عند القيام برش المبيد.

    • تعتمد  دريم هاوس اعتماد كلى على أن تستخدم أفضل الأدوات والمعدات بالتقنيات الحديثة التي عن طريقها تستطيع القضاء على كافة أنواع الحشرات بكل سهولة وإبادتها، وتستطيع الوصول للأماكن الضيقة التي تتركز الحشرات بها، وتضع بيضها من خلال تلك المعدات التي تتمكن من خلالها الوصول إلى الأماكن الضيقة التي يصعب على الفرد العادي الوصول إليها.

    • كما أن شركتنا تتميز بفريق عمل قد تم تدريبه بشكل مكثف حتى أن أصبح يحمل علامة الاحترافية والكفاءة العالية في العمل، حيث أنها قادر على استخدام كافه المعدات والتقنيات الحديثة و دراية كافية في كافه أنواع المبيدات التي تستخدم في إبادة الحشرات.… اقرأ المزيد

    المصدر: شركة مكافحة الصراصير بالرياض

    ReplyDelete
  8. Babel account & manag contracting companies
    The program includes 12 specialized systems in contracting field and providing explanation library
    of 145 videos with total of 6 hours of explanation and providing more than 200 questions in the
    field of contracting and group of essays which serve contracting companies.
    برنامج محاسبة مقاولات
    برنامج محاسبة شركات المقاولات
    برنامج مقاولات
    برنامج ادارة شركات المقاولات
    برنامج الاستثمار العقارى
    برنامج استثمار عقارى
    برنامج لشركة استثمار عقارى
    برنامج ادارة محطات الخرسانة
    برنامج محطات خرسانة

    ReplyDelete
  9. Follow this link https://essaydragon.com/essay-writing-service if you wanna know how to write the best essay in the world! They have a lot of interesting tips.

    ReplyDelete
  10. كثيرا ماً ما تدعو الاحتياج إليها لمقاومة الحشرات بالعقارات الغذائية, حيث لا تكفي الأساليب الماضية عادة منفردة. ومن المعتاد أن يتم إتباع برنامج للمقاومة باستعمال هذه المبيدات, والتي تقسم وفق تأثيرها إلى:
    شركة مكافحة النمل الابيض بابها
    شركة مكافحة حشرات بابها
    شركة رش مبيدات بابها
    ارخص شركة مكافحة حشرات

    ReplyDelete