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石英晶体振荡器低相位抖动曲线图

返回列表 来源:CEOB2B晶振平台 浏览:- 发布日期:2018-10-09 11:20:59【

  石英晶体谐振器是电子元件的必需品,在各式各样的电子产品中发挥着各种性能,石英晶体谐振器又称为石英晶体,俗称晶振,是利用石英晶体的逆压电效应而制成的谐振元件与半导体器件和阻容元件一起使用,便可构成石英晶体振荡器·

  应密切监视本底噪声,以了解锁相环(PLL)、VCO、石英晶体振荡器和其他时钟信号中的随机抖动。分析相位噪声在设计阶段或检查噪声基底时对故障排除非常有用。对于这种类型的分析,频域相位测量系统至关重要。光谱评估之外的技术不能提供对设计和系统特性的详细了解。低电平检测的一个限制是分析200MHz以下的抖动分量,远低于几个标准规定的总带宽。因此,对于200MHz晶振以上的带宽,需要其他分析抖动的工具。

相位抖动-相位噪声积分
  特定频率范围的总噪声功率比曲线形状(如图12所示)更重要,尤其是在通信应用中。为此,必须在频域中检查时域信号。之后,它在时域中被重新组装成均方根(rms)值,不包括不需要的频率。ρ(t)的均方根值以dB、弧度、单位间隔或秒为单位,通过在指定带宽上将L(f)更改回ρ(f)来获得。所讨论带宽的噪声部分是相位抖动的一个标准偏差,相当于以秒为单位的值。这由图13中从500Hz到10KHz的曲线下的面积表示。
  积分的极限是:最小频率=500Hz最大频率=10KHz
  积分下的总面积=2.63264e-09ρrms(弧度)=5.13093e-05trms(s)=5.25085e-14

石英晶体振荡器低相位抖动曲线图

  图13-相位噪声积分-带宽500至10hz
  注意带宽对ρrms的相当大的影响。如果带宽从10hz扩展到10kHz,如图14所示,trms大约要大80倍。
  积分的极限是:最小频率=10hz最大频率=10kHz
  积分下的总面积=1.70512E-05ρrms(弧度)=0.004129311trms(s)=4.22583E-12

石英晶体振荡器低相位抖动曲线图

图14-与图13相同的图表-带宽变为10到10hz

将相位噪声转换为抖动
  噪声测量可用于提取抖动,因为两者代表相同的异常。在下面的例子中,石英晶体振荡器噪声图(图H )从12KHz扩展到10MHz。dBc中的功率谱密度函数是由L(f)图给出的边带噪声传播。由于相位噪声(调制)的相关水平由抖动反映,载波的功率水平并不重要。指定带宽(12KHz到10MHz )上的积分L(f)的结果是边带的总噪声功率。

石英晶体振荡器低相位抖动曲线图

图15-相位噪声图

  RMS抖动可以通过计算该频带中相位调制的功率电平来导出。以下是L(f)的积分,使用12KHz和10MHz作为极限。

  RMS抖动可以通过计算相位调制的功率电平来导出乐队。以下是L(f)的积分,使用12KHz和10MHz作为极限。

  n=噪声功率=*L(f) df

  噪声功率引起的均方根抖动可使用以下公式计算:

  均方根相位抖动(弧度) = SQR(10N/10*2)

  结果可以用单位间隔(UI)或时间来表示。将上述结果分开用弧度表示的载波频率的等式返回时间(秒)值。

  RMSJitter (秒s) =抖动(弧度)/(2*π* fosc )

  例如,312.5MHz贴片晶振振荡器的均方根抖动值可以使用图15中绘制的噪声功率值来计算。对12kHz至-20 MHz区间的相位噪声曲线进行积分得到-63dBc的数字:
  n=噪声功率=∫L(f)df=-63dBc
  因此,以弧度为单位的均方根相位抖动值为:
  均方根相位抖动(弧度)=SQR(10N/10*2)=1415-6弧度
  以弧度为单位的抖动值可以转换为以皮秒为单位的均方根抖动:
  RMSJitter=1415e-6/(2*π*10)=0.72PS(均方根)