© TentLabs, 2004 1

• Introductie• Wat is jitter• Hoe ontstaat jitter• Waar ontstaat jitter• Wanneer wordt jitter hoorbaar• Hoe klinkt jitter• Hoe verlaag je jitter• Vragen

DIY 2004 - Introductie

© TentLabs, 2004 2

Guido Tent• deJongSystems - hoofdzakelijk buizen audio• Helder Engineering - regelsystemen klimaatbeheersing• Philips Semiconductors - EMC en signaal integriteit• Philips Optical Storage - Pickup units voor DVD recordable

TentLabs• Low jitter clock modules (ook DIY)• Diverse modulaire upgrades voor CD, DVD en DAC• Modificatie & reparatie van buizenapparatuur• Consultancy op gebied van EMC en RF / signaal integriteit

DIY 2004

© TentLabs, 2004 3

Haruka Express HondekopKansai - Kyoto Groningen - Laren

Wat is jitter

© TentLabs, 2004 4

• De Haruka Express vertrekt en ariveert ieder uur keurig op tijd

• De Hondekop vertrekt en ariveert wat minder stipt….

Tijds-as

© TentLabs, 2004 5

1/uur 1/uur +/- 1/N*min

Haruka Express Hondekop

Frequentie-as

© TentLabs, 2004 6

• Jitter ontstaat door modulatie van een beslismoment

• Aanname steilheid 1V/ns (HC logica)• 1 mV modulatie geeft dan 1 ps jitter

Hoe ontstaat jitter

A

t

© TentLabs, 2004 7

• CMOS inverter

• Voeding is ook een ingang………..• (slechts) 6dB power supply rejectie

Hoe ontstaat jitter

+

outin out

in

© TentLabs, 2004 8

• CMOS inverter

• Ldi/dt geeft groundbounce (tot wel 200mV)• Ldi/dt ook ten gevolge van andere schakelingen

Hoe ontstaat jitter

+

outin

Vgroundbounce

© TentLabs, 2004 9

Bron• CD loopwerk- disc- uitlezen (optiek)- klok- voedingsmodulatie- andere stoorbronnen (display - multiplexed segmenten)

Waar ontstaat jitter

© TentLabs, 2004 10

• PLL sound output van DACDit is de terug-gemengde klok van de DAC input receiverJitter hierop is grotendeels ten gevolge van

- input receiver- loopwerk

En dus een maat voor de loopwerk kwaliteit

http://members.chello.nl/~m.heijligers/DAChtml/jittermeas/jitter.html

Metingen aan CD spelers

© TentLabs, 2004 11

CD speler - Denon, play

0 500 1000 1500 2000 2500-80

-70

-60

-50

-40

-30

-20Frequency Spectrum 12

Frequency (Hz)

RM

S v

olta

ge

(d

BV

)

© TentLabs, 2004 12

CD speler - Denon, stop

© TentLabs, 2004 13

CD speler - TEAC, play

© TentLabs, 2004 14

CD speler - TEAC, stop

© TentLabs, 2004 15

Interface• SPDIF- Storing geinduceerd in coax- Data gecorreleerde jitter aan ontvangkant tgv klokherwinning- CS8415 herwint klok op preambles - vaste afstanden

Waar ontstaat jitter

© TentLabs, 2004 16

Ontvanger• DAC - Input receiver / clock recovery- digitale filter (uitgang)- DAC chip

klokdatavoeding

• Idem voor een geintegreerde speler, maar geen SPDIF

Waar ontstaat jitter

© TentLabs, 2004 17

Metingen in een DAC• Metingen met 33 dB verzwakker• Stop = stop• Play = test toon 1 kHz / 0dBfs

Metingen aan een DAC

© TentLabs, 2004 18

Waar ontstaat jitter - DAC overzicht

© TentLabs, 2004 19

Crystal CS8412, pin 19 = MCLK, span 100 kHz, play

© TentLabs, 2004 20

Crystal CS8412, pin 19 = MCLK, span 5 kHz, play

© TentLabs, 2004 21

Crystal CS8412, pin 19 = MCLK, span 5 kHz, stop

© TentLabs, 2004 22

VCXO clock uitgang span =5 kHz, play

© TentLabs, 2004 23

• Jitter maakt vervorming op het moment van conversie

- Bij de DAC ….- Signalen met hoge dV/dt zijn meer gevoelig, hoog & laag

Wanneer wordt jitter hoorbaar

Iout

tiid

© TentLabs, 2004 24

• Jitter maakt het geluid:- “hard” neiging tot zachter zetten- “vies” kleuring in het laag- “dicht” met name difuus veld en andere 3D info- “korrelig” er is gebrek aan precisie

Hoe klinkt jitter

© TentLabs, 2004 25

• Klokmaak / koop / steel een mooie klok en geef hem een

schone voeding !

Hoe verlaag je jitter

© TentLabs, 2004 26

• voeding / ruis

• Iedere klok heeft een beperkte voedingsrejectie…….

Hoe verlaag je jitter

Voedingsruis

-140

-130

-120

-110

-100

-90

-80

Lin 100 kHz Lin 16 kHz CCIR/rms Meetmethode

[dBV]

PW shunt LEDref

PW shunt no LEDref

PW shunt 110mA

GT lo noise

noisefloor

LM350

© TentLabs, 2004 27

• layoutstoorproblemen zijn te reduceren door juiste layout envoedingsontkoppeling

www.TentLabs.com/Info/Articles/Supply_decoupling.pdf

Hoe verlaag je jitter

IC1

Vss

Vcc

C1

Figure 3: improved supply decoupling RF-equivalent of ferrite bead

IC2

Vss

Vcc

C2

L1 L2

R ~100

L~1 µH

L2

© TentLabs, 2004 28

• Bedankt voor jullie aandacht

• Vragen ?

• Later kan ook, Guido@TentLabs.com

DIY 2004