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低相位噪聲&抖動[KOAN晶振參數(shù)]

發(fā)布時間：2020-04-07 閱讀次數(shù)：1949次

晶振的短期頻率穩(wěn)定度由噪聲引起導(dǎo)致的頻率不穩(wěn)定

。其中
，電噪聲是根本原因。電噪聲包括熱噪聲
，散彈噪聲，以及閃變噪聲
。導(dǎo)體的無規(guī)律熱運動帶來熱噪聲
。從頻域來看，對應(yīng)的參數(shù)是相位噪聲（Phase Noise）
；從時域來看
，對應(yīng)的參數(shù)是抖動（Jitter）。時間和頻域之間的關(guān)系互為倒數(shù)Time=1/Frequency
。


抖動Jitter


抖動是信號偏離理想位置的程度，表示的是時域特征。單位一般用pS

，fS表示
。抖動分為確定性和隨機(jī)性抖動。確定性抖動是可識別的干擾信號造成的
，這種抖動的幅度有限
。總抖動的構(gòu)成如下：


在時域中

，噪聲是非周期的函數(shù)。而傅里葉分析可以把此函數(shù)分解成多個正弦周期的函數(shù)
，如下
。


相位噪聲Phase Noise


若沒有相位噪聲，振蕩器的整個功率都集中在f0（10MHz為例）

，功率頻譜就是一條以f0為中心的直線
，且信號為純正的正弦波。但是任何信號都有不穩(wěn)定性
，從而產(chǎn)生了邊帶sideband
。相位噪聲通常定義為一個振蕩器在某一偏移頻率fm處1Hz寬帶內(nèi)的單邊信號功率和信號的總功率比值
，單位是dBc/Hz.通常表示為dBc/Hz@fm
。

相位噪聲的形成因素主要三方面：

·       A區(qū)主要是晶體Q值來決定。高頻晶體有很高的近載波相位噪聲（Close-in Phase Noise）, 因為他們有低的Q值和更寬的邊帶

。

·       B區(qū)主要是晶體外圍電路(包括IC)來決定

。

·       C區(qū)主要是信號輸出(白噪聲)來決定。


抖動對系統(tǒng)穩(wěn)定度的影響


低噪聲KOAN晶振在精密電子儀器

，無線電定位，高速目標(biāo)跟蹤和宇航通信等領(lǐng)域十分重要
，下面一組圖將說明抖動對系統(tǒng)穩(wěn)定度的影響
。

  • 假設(shè)有一個微處理器系統(tǒng)，其中處理器的時鐘上升前需要1ns的數(shù)據(jù)設(shè)置

    。如果時鐘的周期抖動為-1.5ns
    ，那么時鐘的上升沿可能發(fā)生在有效期之前。因此微處理器將顯示不正確的數(shù)據(jù)：



  • 假設(shè)另一個微處理器系統(tǒng)的數(shù)據(jù)要求保持時間為2ns

    ，但是時鐘抖動為±1.5ns，那么數(shù)據(jù)保持時間實際上減少到0.5ns
    ，因此微處理器也將顯示不正確的數(shù)據(jù)



相位噪聲轉(zhuǎn)化為RMS Jitter


RMS Jitter是對相位噪聲圖的弧面的面積做積分的計算

。計算公式如下
。最后的RMS Jitter值與振蕩輸出頻率成反比。


KOAN推出低相噪抖動系列晶振


第一步: 選中‘相噪抖動’特種晶振類別

。

第二步: 進(jìn)行篩選


第三步: 進(jìn)入?yún)?shù)選擇，您可以勾選參數(shù)

，右側(cè)的規(guī)格書以便為您提供參考
。復(fù)制生成的產(chǎn)品代號后，您可以和KOAN客服在線溝通
。

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