定時(shí)抖動(dòng)、邊沿速度、像差、光色散和衰減都會(huì)影響 SDH/SONET 接收器的高速時(shí)鐘恢復(fù)性能。這些效應(yīng)通過(guò)減少接收的不歸零（NRZ）傳輸信號(hào)的“眼開(kāi)度”來(lái)減少可用于無(wú)差錯(cuò)數(shù)據(jù)恢復(fù)的時(shí)間。光接收器包含跨阻前置放大器和限幅后置放大器，可以顯著消除色散和衰減的影響。此外，這些放大器可以提供快速轉(zhuǎn)換，并且與后續(xù)時(shí)鐘/數(shù)據(jù)恢復(fù)（CDR）模塊的像差最小。然而，這些階段也會(huì)增加中點(diǎn)交叉的失真，從而導(dǎo)致時(shí)序抖動(dòng)。時(shí)序抖動(dòng)是開(kāi)發(fā)光接收器和CDR電路時(shí)要考慮的最關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題之一。

1 引言

定時(shí)抖動(dòng)、邊沿速度、像差、光色散和衰減都會(huì)影響 SDH/SONET 接收器的高速時(shí)鐘恢復(fù)性能（圖 1）。這些效應(yīng)通過(guò)減少接收的不歸零（NRZ）傳輸信號(hào)的“眼開(kāi)度”來(lái)減少可用于無(wú)差錯(cuò)數(shù)據(jù)恢復(fù)的時(shí)間。

圖1.帶或不帶定時(shí)抖動(dòng)的眼圖

光接收器包含跨阻前置放大器和限幅后置放大器，可以顯著消除色散和衰減的影響。此外，這些放大器可以提供快速轉(zhuǎn)換，并且與后續(xù)時(shí)鐘/數(shù)據(jù)恢復(fù)（CDR）模塊的像差最小。然而，這些階段也會(huì)增加中點(diǎn)交叉的失真，從而導(dǎo)致時(shí)序抖動(dòng)。時(shí)序抖動(dòng)是開(kāi)發(fā)光接收器和CDR電路時(shí)要考慮的最關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題之一。

更好地了解不同的抖動(dòng)來(lái)源有助于光接收模塊和集成CDR解決方案的設(shè)計(jì)和應(yīng)用。SDH/SONET 規(guī)范在光接收器輸入端允許的抖動(dòng)容限量以及抖動(dòng)峰值要求方面有很好的定義，但它們幾乎沒(méi)有定義不同的抖動(dòng)源。光接收器輸入端必須容忍的抖動(dòng)涉及三個(gè)重要信號(hào)源，所有這些信號(hào)源在典型接收器系統(tǒng)中都不同程度地存在：

1） 隨機(jī)抖動(dòng) （RJ） 2） 模式相關(guān)抖動(dòng) （PDJ） 3） 脈寬失真 （PWD）

2 隨機(jī)抖動(dòng) （RJ）

RJ是由邊沿轉(zhuǎn)換期間存在的隨機(jī)噪聲引起的（圖2）。這種隨機(jī)噪聲會(huì)導(dǎo)致 隨機(jī)中點(diǎn)交叉。所有電氣系統(tǒng)都會(huì)產(chǎn)生一些隨機(jī)噪聲;但是，越快 過(guò)渡速度越快，噪聲對(duì)隨機(jī)抖動(dòng)的影響越小。以下公式是對(duì)隨機(jī)抖動(dòng)的簡(jiǎn)單最壞情況估計(jì)：

圖2.邊沿過(guò)渡時(shí)的隨機(jī)抖動(dòng)

3 碼型相關(guān)抖動(dòng) （PDJ）
PDJ 是由 NRZ 數(shù)據(jù)流中包含的連續(xù)位數(shù)的較大變化引起的 工作符合接收器的帶寬要求（圖3）。較低的-3dB截止頻率的位置很重要，必須設(shè)置為通過(guò)與長(zhǎng)連續(xù)比特流相關(guān)的低頻。交流耦合在光接收器設(shè)計(jì)中很常見(jiàn)。

圖3.低頻截止引起的模式相關(guān)抖動(dòng)

使用具有高通頻率響應(yīng)的限幅前置放大器時(shí)，選擇輸入交流耦合電容到后置放大器C和，以提供低頻截止（fC）比前置放大器低頻截止值低十倍頻程。因此，PDJ主要由前置放大器的低頻截止。

當(dāng)使用沒(méi)有高通響應(yīng)的前置放大器時(shí)，以下公式為選擇C提供了一個(gè)很好的起點(diǎn)。和進(jìn)入 后置放大器：

其中 tL= 相同值的連續(xù)位的最長(zhǎng)運(yùn)行持續(xù)時(shí)間（秒）;R在= 后置放大器的輸入電阻;PDJ = 最大允許的模式相關(guān)抖動(dòng)，峰峰值（秒）;BW = 典型系統(tǒng)帶寬，通常為數(shù)據(jù)速率（赫茲）的 0.6 到 1.0 倍。如果 PDJ 仍然大于預(yù)期，請(qǐng)繼續(xù)增加 C 的值和.請(qǐng)注意，為了保持穩(wěn)定性，務(wù)必將低頻截止頻率保持在與后置放大器相關(guān)的轉(zhuǎn)折頻率以下。

由于高頻帶寬不足，PDJ 也可能存在（圖 4）。如果放大器是 不夠快，無(wú)法在單位模式期間進(jìn)行完全轉(zhuǎn)換，或者如果放大器不允許足夠的建立時(shí)間，則可能導(dǎo)致高頻PDJ。

圖4.高頻滾降引起的模式相關(guān)抖動(dòng)

4 脈寬失真 （PWD）
最后，當(dāng) 0-1 躍遷和 1-0 躍遷的中點(diǎn)交叉不在同一電平上發(fā)生時(shí)，就會(huì)發(fā)生 PWD（圖 5）。直流偏移和非對(duì)稱上升沿和下降沿速度 為殘疾人做出貢獻(xiàn)。對(duì)于 1-0 位流，請(qǐng)按如下方式計(jì)算 PWD：

圖5.脈寬失真

審核編輯：郭婷