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数字信号的各个有效边沿相对于其理想位置都存在一定的偏离,对于其中的短期性偏离（频率在10Hz以上的偏离）,使用时钟抖动和相位噪声参数来定义；对于其中的长期性偏离（频率在10Hz以内的偏离）,使用漂移来定义.其中漂移容易被CDR（Clock Data Recovery,时钟数据恢复电路）等模块滤除.

晶振时钟信号的质量通常用抖动和相位噪声来描述.时钟抖动和相位噪声的区别在于：时钟抖动是时域的概念；相位噪声是频域的概念.时钟抖动通常分为时间间隔误差（Time Interval Error,简称TIE）、周期抖动和相邻周期抖动.以下重点讨论石英晶振周期抖动和相位噪声的关系.

 1、时钟抖动：周期抖动（JPER）是实测周期与理想周期之间的时间差.由于具有随机分布的特点,可以用峰-峰值或均方根(RMS)描述.首先定义门限VTH的时钟上升沿位于时域的TPER(n),其中n是一个时域系统,如图1所示.JPER表示为：

其中T0是理想时钟周期.由于时钟频率固定,随机抖动JPER的均值应该为零,JPER的RMS可表示为：

图1 周期抖动测量

利用示波器的边沿触发和余辉功能,可以粗略的测量石英晶振信号的抖动.使用该方法的测量并不具有实际意义.原因：（1）随着测量时间的增加,测得的抖动值将不断增加,即利用这种测量方法,无法得到确定的抖动值；（2）即使能得到确定的抖动值,这样的值对电路设计也没有任何指导意义,只能粗略判断所使用的晶振的抖动情况.

 2、相位噪声：在频域上,数据偏移量用相位噪声来定义.如图2所示为典型的相位噪声曲线图.横轴代表频率,单位是Hz,纵轴代表功率谱密度,单位是dBc/Hz.

对于晶振频率为f0的时钟信号而言,如果信号上不含抖动,则石英晶振,贴片晶振信号的所有功率应集中在频率点f0处,由于任何信号都存在抖动,这些抖动有些是随机的,有些是确定的,分布于相当广的频带上,因此抖动的出现将使信号功率被扩展到这些频带上.信号的相位噪声,就是信号在某一特定频率处的功率分量,将这些分量连接成的曲线就是相位噪声曲线.

相位噪声通常定义为在某一给定偏移处的dBc/Hz值,其中dBc是以dB为单位的该功率处功率与总功率的比值.如一个振荡器在某一偏移频率处的相位噪声定义为在该频率处1Hz带宽内的信号功率与信号总功率的比值,即在fm频率处1Hz范围内的面积与整个噪声频率下的所有面积之比.

从相位噪声曲线图可知,绝大多数抖动都集中在频率f0附近,距离f0越远的频段,抖动能量越小.