Rubyquartz晶振頻率源中的抖動(dòng)和信號(hào)噪聲

來源：金洛鑫瀏覽：- 發(fā)布日期：2018-08-30 16:34:54【大中小】

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美國的Rubyquartz晶振公司的研發(fā)部門和工程團(tuán)隊(duì)，在業(yè)界里是出了名的優(yōu)秀，為該公司開發(fā)出一款又一款熱銷的石英晶振，他們團(tuán)隊(duì)早已掌握了核心領(lǐng)先的石英水晶組件技術(shù)。石英晶體振蕩器是Rubyquartz公司的主打系統(tǒng)，也是代表性產(chǎn)品，因?yàn)榫哂辛己玫牡投秳?dòng)和低相噪性能，而被大眾熟悉和接受。抖動(dòng)的定義，簡單來講，是來自晶振本身的數(shù)字信號(hào)重要時(shí)刻的短時(shí)間變化。在數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流中上升或下降也不會(huì)有非常精準(zhǔn)的期望瞬間，測(cè)量這些邊緣的精確計(jì)時(shí)并影響其性能。

并不是每一款有源晶振都擁有低抖動(dòng)和低信號(hào)噪聲的，只有部分比較高端的振蕩器才具備，給這些晶振的給定信號(hào)的邊緣位移是具有光譜和功率的，由于噪聲不均勻，邊緣極有可能因?yàn)闀r(shí)間有不同的變化，（因此;由10KHz偏移的噪聲引起的抖動(dòng)可能是大于或小于100KHz偏移處的噪聲）。時(shí)鐘抖動(dòng)的頻譜內(nèi)容可以根據(jù)評(píng)估的不同測(cè)量技術(shù)或帶寬而有很大差異。

有時(shí)候也會(huì)因?yàn)槎秳?dòng)引起系統(tǒng)中斷或故障，網(wǎng)絡(luò)元件中的時(shí)鐘恢復(fù)機(jī)制用于對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行采樣使用恢復(fù)的位時(shí)鐘。如果數(shù)字信號(hào)和時(shí)鐘具有相同的抖動(dòng)，則恒定抖動(dòng)誤差不會(huì)影響采樣瞬間，因此不會(huì)出現(xiàn)誤碼。（這種情況將適用于恢復(fù)時(shí)鐘機(jī)制可以的低頻抖動(dòng)遵循數(shù)字信號(hào)相位變化;在更高頻率的抖動(dòng)變化，>0.5UI，將導(dǎo)致不準(zhǔn)確的采樣和丟失有價(jià)值的數(shù)據(jù)。因此在設(shè)計(jì)石英晶振方案時(shí)，也應(yīng)當(dāng)注意這個(gè)問題。

也可以在此之前測(cè)試下有源貼片晶振的抖動(dòng)，有三種方法，第一種是BER誤碼率，第二種使用專門的抖動(dòng)分析儀，第三種是采用示波器。用于測(cè)量抖動(dòng)的儀器類型取決于應(yīng)用，電氣/光學(xué)，數(shù)據(jù)通信或電信，以及比特率（見圖下面）?？赡苄枰旌鲜褂眠@些儀器來準(zhǔn)確追蹤問題與抖動(dòng)有關(guān)。最常見的方法是從BER測(cè)試儀開始。進(jìn)一步孤立問題是，使用抖動(dòng)分析儀或示波器進(jìn)行額外的測(cè)試。此外量化抖動(dòng)，測(cè)量應(yīng)協(xié)助設(shè)計(jì)人員調(diào)查根本原因和有效消除抖動(dòng)的問題來源。

在布置時(shí)應(yīng)密切監(jiān)視噪聲基底的鎖相環(huán)（PLL）中的隨機(jī)抖動(dòng)，VCXO晶振和其他時(shí)鐘信號(hào)。分析相位噪聲非常有用設(shè)計(jì)階段或檢查本底噪聲時(shí)的故障排除。對(duì)于這種類型分析，頻域相位測(cè)量系統(tǒng)至關(guān)重要。除了以外的技術(shù)光譜評(píng)估不提供對(duì)設(shè)計(jì)和系統(tǒng)特性的詳細(xì)了解。低水平檢查的局限性是分析200 MHz以下的抖動(dòng)分量低于幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的總帶寬。因此，對(duì)于帶寬以上需要200 MHz其他用于分析抖動(dòng)的工具。

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