Jitter

Jitter en medios de almacenamiento:

El control de jitter dentro de la cadena digital debe comenzar con el medio de almacenamiento de la señal. Tanto las cintas magnéticas como los discos ópticos introducen errores de tiempo a la salida, causados por variaciones de velocidad de los sistemas de arrastre. Por lo que se diseñan relojes de precisión y servo sistemas que controlen el sistema de arrastre, con una memoria buffer a la entrada y salida de datos.

Jitter en transmisión de datos:

Si el jitter provoca errores de datos en la recepción, la tolerancia es relativamente baja (5 – 10 nS). El jitter no perjudica tanto cuando se transmite de CD a un grabador DAT por ejemplo. Pero para la conversión de la señal analógica, se vuelve imprescindible.

En instalaciones con un gran número de equipos digitales, la protección contra el jitter es más compleja. Los equipos deberían tener entradas para un clock externo (Master clock).

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Jitter en conversores:

El efecto del jitter es más crítico en esta área. Los clocks de los ADC y DAC deben poseer gran estabilidad ya que el jitter provocará una deformación en la forma de onda de salida análoga.

El jitter en un ADC provoca la salida de una palabra errónea en el instante incorrecto.

La referencia de la tolerancia de jitter en sistemas digitales complejos debe ser menor a 10 pS.

El jitter estará siempre presente, sus efectos y tolerancia requerida depende en cual etapa del proceso de señal ocurre el cambio de jitter. Por ejemplo, niveles de jitter relativamente altos, pueden aparecer en la transmisión (entre dispositivos) sin afectar la señal. Sin embargo, durante las conversiones, incluso jitter de muy bajo nivel, puede producir errores en la forma de onda resultante.

La mejor forma de describir el jitter es analizando sus características espectrales, que muestra la amplitud y frecuencia de la señal jitter:

Jitter

Jitter aleatorio: Cambios aleatorios en fase, a menudo se asume como una distribución Gaussiana, espectro de banda ancha, al reconstruir la señal análoga tendrá aumento de ruido de fondo. Posibles causas: Ruido termal.

Jitter periódico: Variación periódica en la fase, aparece como una simple línea espectral. Posibles causas: Ruido de fuente de alimentación, acoplamientos externos.

El jitter, es cualquier variación en el tiempo o desplazamiento de la señal clock, medida con respecto a una señal de referencia ideal (sin jitter).

Diagrama de ojo (Eye pattern)

Es un método efectivo de medición de la distorsión del tiempo a través de sistemas de transmisión, que está basado en un patrón de ojos, mostrados en un osciloscopio, que permitirá interpretar la calidad de una señal recibida o el éxito de una.

El diagrama de ojo, es simplemente una superposición – en un intervalo de tiempo – de todos las transiciones ceros a unos, y unos a ceros.

Ruido de canal: Cierra el diagrama verticalmente (margen de ruido).

Jitter: Cierra el diagrama horizontalemente (margen de tiempo).

¿Donde puede producirse jitter?

La importancia y trascendencia del jitter depende del punto de la cadena donde se introduzca. Es importante distinguir el Interface jitter (que afecta a una transferencia digital de datos) del Sampling jitter (cuando se convierte una señal análoga en digital), ya que son de naturaleza diferente.

Interface Jitter: Influye en la temporización de datos enviados, por los que los circuitos de recepción usan circuitos de Bucle de enganche de fase (Phase Locked-Loop– PLL), para alinear los relojes internos del equipo con la secuencia de datos recibida.

El circuito PLL, es un sistema realimentado cuyo objetivo principal consiste en la generación de una señal de salida con amplitud fija y frecuencia coincidente con la de entrada, dentro de un margen determinado.

Sampling jitter: Puede afectar notablemente la calidad de la señal de audio (cambio de fs). Las tolerancias son muy pequeñas, por lo que estos errores deben ser minimizados.