散粒噪声自然引起晶振的抖动

许多石英晶体振荡器和石英晶体谐振器通过其优质的频率稳定性为电子制造设备提供高可靠性的时钟信号源,同时也会带来相对的相位噪声和抖动性能,由于石英振荡器的Q值比较高,它能为许多电子设备带来相位抖动的短期稳定性,近些来年网络信息设备技能不断增长,对晶体振荡器的要求也越来越高,随着频率信号加速同时也需要降低电路系统噪声.

在本文中,概述了晶体振荡器的抖动和相位噪声,最终开发出了专门针对低相位噪声的石英贴片晶振产品,抖动表示由时钟信号波形的时间轴方向的波动引起的时钟边缘的理想位置的偏差是的,如图1所示,晶体振荡器的输出电压波形具有距触发点一个周期的边缘部分与所需位置相比,出现一定程度的波动宽度,由于该波动对应于一个时钟周期的时间波动,我们统称为:周期抖动,通常,它由直方图的RMS值或峰到峰表示,单位是rad,秒,3单位间隔(UI)有街道,但在很多情况下,通常使用秒.

由于其原因,抖动可大致分为随机抖动(RJ)和确定性抖动(DJ),RJ是由于半导体有源晶振器件的热噪声,散粒噪声等而自然引起的抖动,小噪声生成过程分布形状可以近似为正态分布,因为它通过累积大量粒子而发生,另一方面,DJ是由各种规律性因素引起的(电路设计,电磁感应,也是外部环境引起的)由于原因,它分为周期抖动(PJ)和数据相关抖动(DDJ),分布的变化宽度具有边界特征它可以由夹在左右RJ之间的部分表示,有一定的发生原因不是随机的,边缘偏差是一个运行它是确定性的(可预测的)抖动分量而不是大坝的变化,RJ和DJ的组合称为总抖动(TJ).

在不使用PLL电路直接振荡输出频率的石英晶振中,几乎没有DJ的组件,并且基本上没有它只是RJ的成分,根据抖动定时定义方法,抖动分为相位抖动,周期抖动和周期之间的抖动,阶段迪时钟边沿的理想时钟与被测信号之间的差异累积是否称为长期抖动或累积抖动有时它是,周期抖动是时钟周期的波动,周期之间的抖动是相邻时钟周期之间差异的变化看台上.

相位噪声是指相位波动的功率谱密度,是信号纯度的量度,距离中心频率恒定的值SPXO石英晶体振荡器由位置处的频率分量(偏移频率)表示,并且当该值较小时,它被认为是具有较少噪声分量的优良信号,是的,通常,单边带邻域噪声通过用载波功率对其进行归一化来表示,在图5中,通过将相位波动Φ(t)与理想正弦波的相位项相加来表示具有相位噪声的信号波形V(t),通过在频域和时域中找到相位变化Φ(t)来获得相位噪声和相位抖动.

石英晶体振荡器具有出色的噪音性能,除了对振荡电路采用低噪声工艺外,根据传感器的参数优化振动水平,负阻力等,另外通过优化石英晶体谐振器的设计,可以防止高驱动范围内的近相位噪声的恶化,可以获得良好的特性,晶体单元的Q值越高,振荡电路的电阻损失越小,振荡环的Q值越高,由于噪声特性是信号电平和噪声功率之间的相对值,信号电平越高,越有利,但是必须在平坦区域中使用晶体单元的激发能级特性.