石英晶体振荡器周期抖动和相位抖动测量分析

yijindz Post at 2018/5/9 11:56:00

亿金电子是专业生产销售石英晶振,片晶振,石英晶体振荡器,陶瓷谐振器等频率元件的厂家,多年来凭自身的信念,勇气和才智,不但研发创造了大量的优秀晶振产品,并且获得多家进口晶振代理资质,满足各行各业对晶振的使用需求.下文中所介绍的是ILSI石英晶体振荡器会出现的不同抖动方式及特点.

长期抖动

长期抖动测量时钟输出从理想位置的变化,连续几个周期.测量中使用的实际循环次数取决于应用.长期抖动不同于周期抖动和周期间抖动,因为它表示抖动对长时间间隔内连续时钟周期流的累积影响.这就是为什么长期抖动有时被称为累积抖动的原因.长期抖动通常用于图形/视频显示器和远程遥测应用,如测距仪.

ILSI晶振集团建议使用以下方法测量长期抖动;在这个例子中,我们测量了10,000个时钟的长期抖动.

1.测量连续10,000个时钟周期的时间间隔,如图5所示

2.等待随机数的时钟周期

3.重复上述步骤1,000次

4.计算1000个样本的平均值,标准偏差(σ)和峰峰值

5.重复上述测量25次.从25组结果中,计算平均峰值到峰值.

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需要再次执行步骤5以克服峰-峰值的无界性.

相位抖动

相位噪声通常被描述为不同晶振频率偏移下的一组噪声值(例如,20KHz的-60dBc/Hz和10MHz的-95dBc/Hz),或者作为一系列频率的连续噪声图.相位抖动是相位噪声在一定频谱上的积分,并以秒为单位表示.

在方波中,大部分能量都位于载波频率上.然而,一些信号能量在载波两侧的一系列频率上“泄漏”.相位抖动是相对于载波(fc)的两个偏置晶振频率之间包含的相位噪声能量的量.图6是未滤波的相位噪声曲线,阴影区域表示频率f1和f2之间的相位抖动.

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等式3定义f1和f2之间的RMS相位抖动.

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时基抖动

数字示波器中的采样点由内部时基产生.作为晶振晶体时钟源,时基具有自己的抖动特性,并且会导致信号的抖动测量误差.一般而言,石英晶振时基抖动应保持在预期信号抖动的25%以下,以支持抖动测量,精度优于3%.ILSI MMD建议使用实验室中可用的最佳示波器来执行抖动测量,因为高端设备倾向于具有更好的时基电路和更低的抖动.

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