Таким образом, из тестового сигнала х, в котором проводятся измерения джиттера, выделяется частота синхронизации. Эта частота будет использоваться для сравнения с прошедшим через цепи ФАПЧ-ФНЧ цифровым сигналом х, содержащим джиттер. Сигнал х и синхросигнал подаются на фазовый детектор, который выполняет сравнение фаз. На выходе фазового детектора появляется напряжение, величина и полярность которого зависят от разности фаз сигнала х и синхросигнала.
Фактически, это серия импульсов, ширина которых пропорциональна разности фаз. Составляющая этих импульсов (пунктирная линия на рис.1) и есть напряжение, пропорциональное изменению фазы. ФНЧ выделяет это напряжение, одновременно сужая частотный диапазон для измерений джиттера. Характеристики этого фильтра документированы (это могут быть фильтры НР1 или НР2).

Рассмотренный аналоговый метод измерения джиттера имеет характерные недостатки:
1. Восстановление синхроимпульсов ограничивает диапазон измерений джиттера. В результате весь возможный диапазон изменений должен быть разделен на несколько рабочих интервалов, где измерения выполняются независимо, а затем результаты должны «сращиваться»
2. Система восстановления синхронизации вносит шумы. В результате это сказывается на точности измерения джиттера
3. Широкий динамический диапазон требует широкополосного делителя частоты, в то время как фазовый детектор ограничивает диапазон измерений.
4. Слаботочный аналоговый сигнал, используемый в методике, подвержен влияниям внешних наводок и паразитных емкостей
5. Амплитуда аналогового сигнала конечна и ограничена напряжением питания.
6. Слишком медленное восстановление синхроимпульсов для обеспечения захвата частоты из-за узкой полосы пропускания
7. Метод оказывается настолько неустойчивым к различным внешним воздействиям, что приборы, использующие его, должны калиброваться перед каждым измерением. Даже при условии реализации функций автокалибровки время каждого измерения существенно увеличивается.

Долгое время принципы аналоговых измерений джиттера доминировали в мировой технологии. Однако в последние несколько лет с ростом вычислительной мощности и быстродействия процессоров оказалось возможным создать альтернативную методику измерений джиттера, которая существенно изменила соотношение сил в технологии. Основным отличием новой методики стало широкое использование цифровой обработки информации, отказ от аналоговых методов измерения и замена их математической обработкой сигнала.
Схема цифрового измерителя джиттера показана на рис.2. В основе лежит использование такого же, как и в предыдущем разделе, сигнала с кодом NRZ. Каждой границе NRZ присваивается бинарный код, каждый бит (он называется LSB - least significant bit) определяет разрешение (похожей функцией обладают анализаторы временных интервалов, но не на каждой границе и непродолжительное время). Иными словами, входной сигнал полностью оцифровывается, включая и относительные изменения времени появления фронтов. При этом дискретизация сигнала требует увеличения частоты в 2ⁿ раз.

Рисунок 2. Цифровой метод измерения джиттера

С генератора синхроимпульсов сигнал с частотой 2ⁿ поступает на счетчик. Cчетчик проходит через начало отсчета каждый раз через UI. При переходе через каждый фронт NRZ сигнала текущее значение счетчика отправляется на регистр. Это значение отображает фазу фронта сигнала в пределах UI. Значение LSB при этом 2^-n UI. Отсчет значений фазы n-bit продолжается до значений N-bit, исключая тем самым переполнение счетчика при сдвиге фазы от одного UI к другому. Далее цифровой фильтр производит отсечку по ВЧ и НЧ с учетом стандартов измерения джиттера, происходит цифровая имитация работы фильтров для точного соответствия классической методике. В процессе фильтрации используется два бита разрешения. Затем полученные значения джиттера используется для определения пикового значения, среднеквадратического, или другой информации, например, спектрального состава.

К преимуществам цифрового измерения джиттера можно отнести следующее:
1. Широкая полоса пропускания и низкий уровень шума из-за отсутствия процедуры восстановления синхроимпульсов
2. Цифровой фазовый детектор делит каждый фронт NRZ на составляющие, что также приводит к расширению полосы пропускания и более равномерной АЧХ
3. Снижение шума, т.к. цифровой делитель невосприимчив к влиянию шумов
4. Погрешность усиления составляет 0,01%
5. Динамический диапазон измерений в соответствии с цифровой методикой составляет более 4000 UI при разрешении 0,01 UI. Такой динамический диапазон и разрешение невозможны при использовании аналоговой методики.
6. Как следствие, исчезает необходимость разделения всего диапазона значений джиттера на несколько интервалов и последующего сращивания результатов. В целом методика становится более экономной.
7. Отсутствие задержки при измерениях из-за отсутствия ФАПЧ и необходимости рекалибровки прибора перед каждым измерением

За счет перечисленных преимуществ современные анализаторы джиттера, использующие цифровые методики анализа оказались в существенном маркетинговом преимуществе перед анализаторами предыдущего поколения. Стоимость анализаторов на основе новых методик значительно уменьшилась. Точность возросла. При использовании цифровых методов анализа джиттера прибор не должен калиброваться перед каждым измерением, достаточно одной калибровки в день, перед началом работы. Это повышает оперативность работы инженера. Нельзя также забывать о технических характеристиках приборов. Использование аналоговых элементов в измерительной цепи требовало сравнительно больших габаритов анализаторов. Только цифровая методика позволила создавать довольно небольшие анализаторы джиттера1 и при этом полностью соответствовать и даже превосходить по параметрам приборы предыдущего поколения.