歐美進(jìn)口振蕩器規(guī)定的抖動(dòng)類(lèi)型
來(lái)源：http://www.zghybn.com 作者：金洛鑫電子 2018年09月21
業(yè)界里常說(shuō)擁有低抖動(dòng)特性的晶體振蕩器，都屬于特別高端的晶振，各位做石英晶振的同行大概都能明白這個(gè)意思，然而對(duì)于外行人來(lái)說(shuō)，就有點(diǎn)難以理解了。美國(guó)和歐洲其他國(guó)家的進(jìn)口晶振量產(chǎn)的低抖動(dòng)晶振比較多，日系也只有愛(ài)普生晶振，NDK晶振，KDS晶振，京瓷晶振等品牌會(huì)有部分生產(chǎn)，但也不算多。歐美的石英晶體振蕩器抖動(dòng)并不是都一樣，而是有多種類(lèi)型，和不同的計(jì)算方式。
時(shí)域測(cè)量：
有源晶振周期到周期抖動(dòng)測(cè)量相鄰周期之間的周期差。峰值到峰值周期抖動(dòng)是寬度周期測(cè)量值從最小值到最大值的分布。從連續(xù)的直方圖獲得峰到峰邊緣測(cè)量。采集的樣本測(cè)量越多，最小和最大之間的差異越大期間數(shù)據(jù)點(diǎn)。樣本周期測(cè)量的分布具有與其相關(guān)的RMS或標(biāo)準(zhǔn)偏差（1-sigma）。周期測(cè)量分布的1-sigma電平可用于計(jì)算誤碼率。預(yù)期的BER定義為當(dāng)峰值到峰值的總抖動(dòng)（隨機(jī)加確定性）超過(guò)抖動(dòng)預(yù)算時(shí)，導(dǎo)致誤碼的概率。
下面列出的是隨機(jī)抖動(dòng)（pk-to-pk）與BER的關(guān)系表：
頻域測(cè)量：
可以從MtronPTI晶振的DTS時(shí)間測(cè)量系統(tǒng)獲得指定帶寬上的集成抖動(dòng)。例如，SONET標(biāo)準(zhǔn)要求在與載波頻率偏移12KHz至20MHz的頻帶內(nèi)的抖動(dòng)性能。根據(jù)根據(jù)測(cè)量的樣本數(shù)量，Wavecrest系統(tǒng)將在每個(gè)單位30至90秒內(nèi)計(jì)算該值。
集成抖動(dòng)也可以在給定帶寬上從相位噪聲測(cè)量系統(tǒng)獲得。取決于數(shù)量在每個(gè)頻率偏移帶內(nèi)的平均值，每單位測(cè)量可能需要長(zhǎng)達(dá)四分鐘。每次測(cè)量技術(shù)有其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。與MtronPTI技術(shù)支持的補(bǔ)充討論可以審查這些測(cè)量技術(shù)的差異更詳細(xì)。
在特定的155.52MHz PECL晶振產(chǎn)品中，集成抖動(dòng)在12KHz至20MHz的頻帶內(nèi)為1.08pS。在時(shí)域中測(cè)量，該相同的DUT具有5.99pS的循環(huán)到循環(huán)1-sigma水平。時(shí)域中的峰值到峰值是45.8pS。盡管集成相位抖動(dòng)看起來(lái)更好，因?yàn)樗臄?shù)量較小，但時(shí)域測(cè)量可以進(jìn)行通信有關(guān)振蕩器波形噪聲特征的相同信息。
將相位噪聲數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為集成相位抖動(dòng)：
有許多論文描述了如何根據(jù)進(jìn)口晶體振蕩器相位噪聲推導(dǎo)表達(dá)RMS抖動(dòng)的方程。我們會(huì)告訴你什么是一個(gè)為Microsoft Excel電子表格開(kāi)發(fā)的實(shí)際應(yīng)用程序。這是一個(gè)可供任何工程師使用的工具有興趣分析相位噪聲數(shù)據(jù)。我們從完善的公式開(kāi)始，以秒為單位計(jì)算RMS抖動(dòng)相位噪聲。
fo=以Hz為單位的載波頻率
f1,f2=感興趣的偏移頻率范圍，單位為Hz
Φ=以弧度表示的相位噪聲2/Hz
dBc=相對(duì)于載波的相位噪聲功率
SΦ（f）=特定偏移頻率f的頻譜密度，單位為Hz，（見(jiàn)公式2）
Φ與等式3的相位噪聲功率有關(guān)。在方程式2中代入Φ，我們得到方程式4中SΦ（f）的最終定義。
為了近似積分，我們使用梯形等式5的總和。
相位噪聲測(cè)試系統(tǒng)以對(duì)數(shù)標(biāo)度繪制頻率，每十年應(yīng)選擇至少3個(gè)點(diǎn)。例如獲得均勻間隔的點(diǎn)，我們選擇使用10,20,50,100,200 ......等方法。更多的點(diǎn)等于更好的相關(guān)性。剩下的就是取總和的平方根，然后除以（2*PI*Fo）。我們已經(jīng)描述了所有必要的部分使這成為一個(gè)簡(jiǎn)單的任務(wù)，實(shí)現(xiàn)到電子表格或?qū)⑵渚幋a為BASIC或C程序。
下面列出的結(jié)果將此方法與使用n=16點(diǎn)的Aeroflex PN9000相位噪聲測(cè)試裝置進(jìn)行比較10Hz至1MHz。
從供應(yīng)商到客戶(hù)的振蕩器抖動(dòng)的相關(guān)性：
無(wú)論指定何種類(lèi)型的抖動(dòng)，最大石英晶體振蕩器抖動(dòng)水平都會(huì)導(dǎo)致最終產(chǎn)品失效要求應(yīng)該確定。在大多數(shù)情況下，振蕩器抖動(dòng)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)抖動(dòng)的貢獻(xiàn)為25％或更低。幫助振蕩器公司模擬客戶(hù)板上的操作，有關(guān)噪聲波動(dòng)的信息應(yīng)該是振蕩器電源給供應(yīng)商。然后，可以在有和沒(méi)有電源線(xiàn)噪聲注入的情況下執(zhí)行抖動(dòng)測(cè)量客戶(hù)可以更好地理解設(shè)備如何通過(guò)一些“板載”信號(hào)干擾來(lái)執(zhí)行。
MtronPTI晶振建議其客戶(hù)群：
1）使用50000個(gè)周期循環(huán)指定時(shí)域1-sigma抖動(dòng)和峰峰值電平。
2）還應(yīng)指定SONET帶寬（12 KHz至20 MHz）上的集成相位抖動(dòng)。
3）應(yīng)規(guī)定不同頻率偏移下的相位噪聲性能，以便為振蕩器供應(yīng)商提供完整的圖像
振蕩器信號(hào)噪聲分布。
時(shí)域測(cè)量：
有源晶振周期到周期抖動(dòng)測(cè)量相鄰周期之間的周期差。峰值到峰值周期抖動(dòng)是寬度周期測(cè)量值從最小值到最大值的分布。從連續(xù)的直方圖獲得峰到峰邊緣測(cè)量。采集的樣本測(cè)量越多，最小和最大之間的差異越大期間數(shù)據(jù)點(diǎn)。樣本周期測(cè)量的分布具有與其相關(guān)的RMS或標(biāo)準(zhǔn)偏差（1-sigma）。周期測(cè)量分布的1-sigma電平可用于計(jì)算誤碼率。預(yù)期的BER定義為當(dāng)峰值到峰值的總抖動(dòng)（隨機(jī)加確定性）超過(guò)抖動(dòng)預(yù)算時(shí)，導(dǎo)致誤碼的概率。
下面列出的是隨機(jī)抖動(dòng)（pk-to-pk）與BER的關(guān)系表：
頻域測(cè)量：
可以從MtronPTI晶振的DTS時(shí)間測(cè)量系統(tǒng)獲得指定帶寬上的集成抖動(dòng)。例如，SONET標(biāo)準(zhǔn)要求在與載波頻率偏移12KHz至20MHz的頻帶內(nèi)的抖動(dòng)性能。根據(jù)根據(jù)測(cè)量的樣本數(shù)量，Wavecrest系統(tǒng)將在每個(gè)單位30至90秒內(nèi)計(jì)算該值。
集成抖動(dòng)也可以在給定帶寬上從相位噪聲測(cè)量系統(tǒng)獲得。取決于數(shù)量在每個(gè)頻率偏移帶內(nèi)的平均值，每單位測(cè)量可能需要長(zhǎng)達(dá)四分鐘。每次測(cè)量技術(shù)有其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。與MtronPTI技術(shù)支持的補(bǔ)充討論可以審查這些測(cè)量技術(shù)的差異更詳細(xì)。
在特定的155.52MHz PECL晶振產(chǎn)品中，集成抖動(dòng)在12KHz至20MHz的頻帶內(nèi)為1.08pS。在時(shí)域中測(cè)量，該相同的DUT具有5.99pS的循環(huán)到循環(huán)1-sigma水平。時(shí)域中的峰值到峰值是45.8pS。盡管集成相位抖動(dòng)看起來(lái)更好，因?yàn)樗臄?shù)量較小，但時(shí)域測(cè)量可以進(jìn)行通信有關(guān)振蕩器波形噪聲特征的相同信息。
將相位噪聲數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為集成相位抖動(dòng)：
有許多論文描述了如何根據(jù)進(jìn)口晶體振蕩器相位噪聲推導(dǎo)表達(dá)RMS抖動(dòng)的方程。我們會(huì)告訴你什么是一個(gè)為Microsoft Excel電子表格開(kāi)發(fā)的實(shí)際應(yīng)用程序。這是一個(gè)可供任何工程師使用的工具有興趣分析相位噪聲數(shù)據(jù)。我們從完善的公式開(kāi)始，以秒為單位計(jì)算RMS抖動(dòng)相位噪聲。
fo=以Hz為單位的載波頻率
f1,f2=感興趣的偏移頻率范圍，單位為Hz
Φ=以弧度表示的相位噪聲2/Hz
dBc=相對(duì)于載波的相位噪聲功率
SΦ（f）=特定偏移頻率f的頻譜密度，單位為Hz，（見(jiàn)公式2）
Φ與等式3的相位噪聲功率有關(guān)。在方程式2中代入Φ，我們得到方程式4中SΦ（f）的最終定義。
為了近似積分，我們使用梯形等式5的總和。
相位噪聲測(cè)試系統(tǒng)以對(duì)數(shù)標(biāo)度繪制頻率，每十年應(yīng)選擇至少3個(gè)點(diǎn)。例如獲得均勻間隔的點(diǎn)，我們選擇使用10,20,50,100,200 ......等方法。更多的點(diǎn)等于更好的相關(guān)性。剩下的就是取總和的平方根，然后除以（2*PI*Fo）。我們已經(jīng)描述了所有必要的部分使這成為一個(gè)簡(jiǎn)單的任務(wù)，實(shí)現(xiàn)到電子表格或?qū)⑵渚幋a為BASIC或C程序。
下面列出的結(jié)果將此方法與使用n=16點(diǎn)的Aeroflex PN9000相位噪聲測(cè)試裝置進(jìn)行比較10Hz至1MHz。
從供應(yīng)商到客戶(hù)的振蕩器抖動(dòng)的相關(guān)性：
無(wú)論指定何種類(lèi)型的抖動(dòng)，最大石英晶體振蕩器抖動(dòng)水平都會(huì)導(dǎo)致最終產(chǎn)品失效要求應(yīng)該確定。在大多數(shù)情況下，振蕩器抖動(dòng)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)抖動(dòng)的貢獻(xiàn)為25％或更低。幫助振蕩器公司模擬客戶(hù)板上的操作，有關(guān)噪聲波動(dòng)的信息應(yīng)該是振蕩器電源給供應(yīng)商。然后，可以在有和沒(méi)有電源線(xiàn)噪聲注入的情況下執(zhí)行抖動(dòng)測(cè)量客戶(hù)可以更好地理解設(shè)備如何通過(guò)一些“板載”信號(hào)干擾來(lái)執(zhí)行。
MtronPTI晶振建議其客戶(hù)群：
1）使用50000個(gè)周期循環(huán)指定時(shí)域1-sigma抖動(dòng)和峰峰值電平。
2）還應(yīng)指定SONET帶寬（12 KHz至20 MHz）上的集成相位抖動(dòng)。
3）應(yīng)規(guī)定不同頻率偏移下的相位噪聲性能，以便為振蕩器供應(yīng)商提供完整的圖像
振蕩器信號(hào)噪聲分布。
正在載入評(píng)論數(shù)據(jù)...
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