帶你正確的了解有源晶振相位噪聲
來源：http://m.cbjur26.cn 作者：康華爾電子 2019年08月21
晶振的相位噪聲是許多采購和工程都不陌生的一個詞了,一般具備低相位噪聲或低相位抖動的有源晶振,都屬于比較高端的頻率元件.了解相位噪聲和抖動之間的差異非常重要.相位噪聲在頻域中表示,包括由時域不穩定性(抖動)引起的波形相位(頻率)的快速,短期,隨機波動.抖動是一種描述時域中有源晶振穩定性的方法.它將所有噪聲源結合在一起,并顯示其對時間的影響.簡而言之,相位噪聲描述了頻域中振蕩器的穩定性,而抖動描述了時域中的穩定性.了解相位噪聲的簡單5步路徑.
第4步:SSB噪聲密度
當我們將單邊帶和噪聲功率密度結合起來時,我們實際上正在測量所謂的SSB(單邊帶)噪聲密度.
第5步:相位噪聲
最后,我們可以在時域中看到這一點,我們看到“抖動”波形(見圖),我們正在看“抖動”.由于抖動遠小于一個完整的周期(見圖),我們可以說它是由“相位波動”(而不是頻率波動)引起的.由于這些波動是噪聲,它實際上是相位噪聲.
要深入了解相位噪聲,請嘗試使用這個簡單的5步過程.一旦你理解了5個步驟,你就會明白什么是相位噪聲!
第1步:光譜密度
頻譜密度是頻域中信號功率強度的度量.譜密度提供了表征隨機信號的幅度與頻率含量的有用方法.第2步:在您選擇的不同石英晶體振蕩器頻率間隔繪制每個光譜密度點時(在這種情況下每1Hz),您將看到如下圖:
第2步:信號功率密度
您現在正在研究所謂的噪聲信號功率密度,現在只關注從fstart到fstop的圖的上邊帶,這稱為“單邊帶”.
第3步:噪聲功率密度
我們現在可以將單邊帶的繪制部分稱為噪聲(高于標稱石英振蕩器頻率(Fosc)的任何值并且不和諧相關可以被認為是相位噪聲).我們圖表的這一部分的技術術語是噪聲功率密度(步驟3).由于我們正在尋找的大范圍,我們此時測量的噪聲功率密度以dBW(LOG(瓦特))為單位.第4步:SSB噪聲密度
當我們將單邊帶和噪聲功率密度結合起來時,我們實際上正在測量所謂的SSB(單邊帶)噪聲密度.
第5步:相位噪聲
最后,我們可以在時域中看到這一點,我們看到“抖動”波形(見圖),我們正在看“抖動”.由于抖動遠小于一個完整的周期(見圖),我們可以說它是由“相位波動”(而不是頻率波動)引起的.由于這些波動是噪聲,它實際上是相位噪聲.
所以SSB噪聲密度=相位噪聲
是什么導致相位噪聲?以下是由振動(抖動)引起的石英晶體振蕩器中的一些常見相位噪聲源.隨機噪聲源:熱(約翰遜)噪音、射擊噪音、閃爍噪音(粉紅噪音)、晶體缺陷(老化).
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