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簡介
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??? 在有線通信中，很多時都需要從數據恢復一個時鐘。假如將時鐘編碼成數據，那便可無需用電纜來把時鐘傳輸，從而解決偏斜的問題。這篇應用注釋探究了清理時鐘從頭至尾的每一個步驟，并分析需要注意的地方和其所帶來的影響。
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??? 諸如是 SCAN25100 之類的串行器" title="串行器">串行器/解串器" title="解串器">解串器 (SerDes) 能夠把一組平行數據轉換成一組可以在一條電纜上傳送的串行化數據。然而，處于接收端的另外一個串行器/解串器則可用來把接收得來的串行數據" title="串行數據">串行數據轉化為并行的數據。這是一項非常有效的遠程數據傳送技術，但可惜轉換后恢復過來的時鐘與用來產生這些串行數據的原本時鐘相比，會發現當中夾雜有相位噪聲" title="相位噪聲">相位噪聲 (抖動)。
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??? 當數據在冗長的電纜上傳輸時，信號將會變得較弱而信噪比將會減少。假如電纜太長，那將不可能把時鐘恢復。基于這個原因，需要加入一個串行器/解串器來作為中繼器，它會接收串行數據和恢復時鐘，之后利用已恢復的時鐘或一個去抖動的時鐘去為數據重新建立時鐘。通過這個方法，便能夠為數據進行遠距離的傳送。
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??? 例如是 LMK03000C 之類的時鐘調節器可以用來處理這些受污染(含有較高相位噪聲.抖動)的時鐘，并且產生一個清潔的時鐘 (較低相位噪聲/抖動)，其頻率與原來的一模一樣。
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計算抖動
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??? 相位噪聲比起抖動更具描述性，抖動可以從相位噪聲計算出來，但反過來便不行。假如掌握有相位噪聲的數據，再加上載波頻率和積分的上下限，那抖動便可從下列公式中計算出來：
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??? 從上述的公式可明顯看到，假如要將抖動減到最少，那便要將相位噪聲曲線以下的面積盡量減少。
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選擇合適的環路帶寬
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??? 環路濾波器可以通過用一個外部電阻器和兩個外部電容器來實現。只要小心選擇這些組件，便能夠調節系統的環路帶寬。當頻率處于環路帶寬以下時，來自 30.72 MHz 恢復時鐘的噪聲便會通過，而壓控振蕩器 (VCO) 噪聲會被衰減。相反，假如頻率在環路帶寬之上，那來自 30.72 MHz 恢復時鐘的噪聲會被衰減，而 VCO 噪聲則會通過。因此，環路帶寬的最佳設計選擇，會視乎 VCO 和恢復時鐘的噪聲而定。
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??? 在這個設置中，所采用的 VCO 是 LMK03001C 時鐘調節器的內部 VCO，而恢復時鐘則來自SCAN25100，并在圖 1 展示出單跳、兩跳和三跳的狀況。正常來說，當自行運行的 VCO 噪聲頻率相當于另一個帶內噪聲源的頻率時，將這個頻率加大25%" title="25%">25% 便是最佳的抖動頻率了。可是，當要處理的是一個恢復式時鐘時，便必須稍為將它舍掉一下，因為相位噪聲可隨著多跳的數量和數據而變化。
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實現方法
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??? 為了展示所有這些技術，我們采用三個中繼段和 SCAN25100 串行/解串器，而最后一步便是用 LMK03001C 時鐘調節器來凈化時鐘。從圖1可見，三個中繼段架構的最佳環路帶寬是大約 7.2 kHz。可是，不要忘記我們只是隨意地選用了三個中繼段，現實中可能有更多的中繼段會被使用。
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??? 基于這個原因，一個較狹窄的 4 kHz 環路帶寬會被選用，以確保這方案同時適用于設有更多中繼段的情況。
??? 注意在圖 3 中，恢復過來的時鐘含有較低的抖動。假如采用上下限 100 Hz 至5 MHz 的積分計算，那恢復時鐘的抖動便為 5.3 ps，而經凈化后的恢復時鐘之抖動則進一步下降至 1.4 ps。
??? 注意在 100 Hz 至大約 8 kHz 的范圍內，時鐘調節器只實際上加入了少許的相位噪聲，而大部份都是來自 VCO，假如這點最受關注，那便應增加環路的帶寬。事實上，這個設計亦采納了較寬的環路帶寬來完成，使抖動被減少到大約 900 fs。
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結論
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??? 毫無疑問，SCAN25100 和 LMK03001C 系列是傳送和恢復數據的最佳選擇。在多重中繼段的架構中，SCAN25100 擁有一個內置的參考時鐘，因此除了在第一級用來串行數據之外，其它都不需再使用任何的參考時鐘。
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??? LMK03001C 是凈化時鐘的首選，原因是它在較高的偏移頻率下擁有最佳的相位噪聲性能。當增加中繼段的數量時，SCAN25100 的參考時鐘噪聲會因較高的相位噪聲偏移頻率而惡化，因此為每一個中繼段進行濾波，相對于只在最后一個中繼段進行，只是對抖動凈化起了些微的幫助，原因是這些噪聲將會在最后一個中繼段被過濾。縱使如此，假如這個恢復過來的時鐘會用在每一個中繼段上時，那為每一個中繼段進行濾波便合乎情理了。
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??? 假如基于的是系統原因而非為數據時鐘問題的話、那可考慮采用 LMK02000 時鐘調節器，它可容許用戶提供一個 VCXO 以獲得一個與載波相近的更佳相位噪聲性