常見的定時測量要求是確定指定頻段內(nèi)的抖動成分引起的rms抖動?？梢越Y合使用力科抖動和定時分析(JTA)選項及示波器頻域分析(FFT)工具,，進行這一測量。

時域中的抖動在頻域中會表現(xiàn)為相噪,。JTA選項中的時間間隔誤差(TIE)函數(shù)測量信號的瞬時相位,，是一種相位解調(diào)器。TIE輸出是信號定時相對于用戶輸入的參考頻率的變化,，在本應用中參考頻率設置為載頻,。我們繪制定時隨時間變化情況。通過對TIE函數(shù)應用FFT,，可以得到相位調(diào)制包絡的頻譜圖,。

圖1是進行這一分析的結果。頂部曲線(ch2)是采集的波形,。在本例中,，這是一個10 MHz載波相位，使用100 kHz正弦突發(fā)進行調(diào)制,，峰值相位偏差為0.1弧度,。調(diào)制源觸發(fā)采集，并與100 kHz突發(fā)同步,。采集的波形下面的曲線(曲線A)是采集的信號的時間間隔誤差,。由于這是解調(diào)的相位變化，因此它有效恢復了調(diào)制波形,，在本例中是100 kHz正弦突發(fā),。

從上面起第三條曲線(曲線B)是調(diào)制波形的FFT。正弦突發(fā)得到一個以調(diào)制頻率為中心的分布頻譜,。調(diào)制包絡的幅度頻譜讀數(shù)以時間為單位,。對這個頻譜求平方(曲線C)，然后把平方后的頻譜除以FFT分析的二倍噪聲帶寬,，轉換成功率譜密度,。噪聲帶寬是FFT (f)的解析帶寬與選定FFT加權函數(shù)有效噪聲帶寬系數(shù)(ENBW)的乘積,。在本例中，我們選擇了矩形加權,，ENBW系數(shù)為1,，f為500 Hz。系數(shù)2把FFT幅度標度從峰值轉換成rms,。

在曲線D (與曲線C重疊)中,，我們使用重新定標數(shù)學函數(shù)，把平方后的頻譜除以1000,。曲線D是抖動波形均方后的頻譜密度,。我們的目標是在頻域中測量調(diào)制頻譜的rms抖動，并使其與時域波形的rms抖動相匹配,。

圖1: 100 KHz正弦突發(fā)調(diào)制的10 MHz載波的均方(面積)和rms( sdev)抖動,，其中占空比為50%。

在曲線A中,，時域波形的rms值使用標準偏差(sdev)參數(shù)測得,。在本例中，這個值為830 ps,。我們使用標準偏差，而不是rms值,，消除在本例中無關的中間值(DC),。

重新定標后的頻譜下的面積(曲線D)是頻域波形的均方值。面積的平方根參數(shù)是頻譜的rms抖動,。我們計算參數(shù)光標之間的面積,，在本例中，參數(shù)光標分別放在0格和10格上,。我們使用顯示放大功能放大了均方后的頻譜,，計算50 - 150 kHz頻率范圍內(nèi)的面積參數(shù)。通過使用參數(shù)光標和/或縮放控制,，可以選擇感興趣的頻段,。在本例中，頻譜的rms值為832.9 ps,，位于rms抖動值(830 ps)的0.3%范圍內(nèi),。

我們之所以選擇突發(fā)波形，是因為它產(chǎn)生一個分布頻譜,，其rms值與占空比的平方根成比例,。在第一個實例中，對50%的占空比,，突發(fā)時間周期為1 ms,，突發(fā)重復周期為2 ms,。表1顯示了對10% - 100%的占空比測得的時域(標準偏差)和頻域(√Area)抖動值。

重復測量面積和標準偏差表明,，在多次采集中,，面積參數(shù)約有4%的變化，標準偏差約有2%的變化,。圖2說明了可以怎樣應用這一技術,，把抖動成分與不同的頻率分開。我們采集了一個帶有25 kHz和75 kHz成分的雙音突發(fā),。使用標準偏差參數(shù)可以得到總rms抖動為1.033 ns rms,。通過使用顯示放大功能，可以分離75 kHz突發(fā)導致的抖動,。面積參數(shù)的平方根讀數(shù)(741 ps)表明了50 - 100 kHz范圍內(nèi)頻譜成分的rms抖動,。

圖2 分隔不同頻率的抖動成分實例。