jitterreductie

Jitterreductie is de verzameling van technieken en praktijken die timingvariaties in digitale signalen beperken of compenseren. Jitter zijn kleine, snelle variaties in het tijdstip waarop digitale monsters of bits worden vastgelegd of verzonden, wat kan leiden tot vervorming, hogere ruis en verminderde nauwkeurigheid in systemen zoals digitale audio, video en telecommunicatie.

Oorzaken van jitter zijn onder meer klokruis in klokken, lange of onstabiele verbindingskabels, vertragingen in transceivers en onvolmaakte klokverdeling tussen onderdelen van een systeem. De invloed is afhankelijk van de toepassing en signaalbandbreedte; bij hoge snelheden kan jitter de prestaties aanzienlijk aantasten, vooral bij audio- en videotoepassingen en bij seriële communicatie.

Technieken voor jitterreductie omvatten onder meer: het gebruik van een schone klokbron met lage fase-noise, zoals hoogwaardige kristaloscillatoren of VCXO’s en jitter cleaners; een degelijke klokdistributie met een doordachte topologie (bijv. ster- of gecentraliseerde distributie) zodat elk subsysteem een stabiele referentie krijgt; reclocking en jitter cleaning met PLL/DLL-circuits om timingfouten te verwijderen; retiming met jitterbuffers en asynchrone FIFO’s om variaties in aankomsttijden op te vangen; en digitale signaalverwerking zoals timing recovery en interpolatie om samplingsmomenten te corrigeren. Ontwerpkeuzes voor lay-out en signaalpaden zijn eveneens cruciaal om extra jitter te voorkomen.

Metingen van jitter worden vaak uitgedrukt als RMS- of piek-jitter en hebben invloed op onderwerpen zoals signaal-ruisverhouding, vervorming en beeld- of audiokwaliteit. Toepassingen vinden plaats in consumentenelektronica, DAC’s, CD/HD-audio, videoprocessing en seriële interfaces, waar jitterreductie de betrouwbaarheid en kwaliteit verhoogt.