什么是有源晶振相位噪声

资讯来源: http://www.konuaer.com/

　　之所以叫有源晶振的相位噪声,那是因为只有在有源晶振才有会出现相位噪声.那么什么是相位噪声呢,它是如何产生的,对功能特性又有什么样的影响呢.相位噪声就是指系统在各种噪声的影响下,引起的系统输出信号相位的随机变化.这是衡量频率标准源稳定度的重要标准,故,相位噪声当然是越小越好,但是在减少系统本身噪声干扰方面尤为困难.下面具体讲解一下相位噪声.

　　晶振的相位噪声是许多采购和工程都不陌生的一个词了,一般具备低相位噪声或低相位抖动的有源晶振,都属于比较***的频率元件.了解相位噪声和抖动之间的差异非常重要.相位噪声在频域中表示,包括由时域不稳定性(抖动)引起的波形相位(频率)的快速,短期,随机波动.抖动是一种描述时域中有源晶振稳定性的方法.它将所有噪声源结合在一起,并显示其对时间的影响.简而言之,相位噪声描述了频域中振荡器的稳定性,而抖动描述了时域中的稳定性.了解相位噪声的简单5步路径.

　　要深入了解相位噪声,请尝试使用这个简单的5步过程.一旦你理解了5个步骤,你就会明白什么是相位噪声!

　　第1步:光谱密度

　　频谱密度是频域中信号功率强度的度量.谱密度提供了表征随机信号的幅度与频率含量的有用方法.第2步:在您选择的不同石英晶体振荡器频率间隔绘制每个光谱密度点时(在这种情况下每1Hz),您将看到如下图:

　　第2步:信号功率密度

　　您现在正在研究所谓的噪声信号功率密度,现在只关注从fstart到fstop的图的上边带,这称为“单边带”.

　　第3步:噪声功率密度

　　我们现在可以将单边带的绘制部分称为噪声(高于标称石英振荡器频率(Fosc)的任何值并且不和谐相关可以被认为是相位噪声).我们图表的这一部分的技术术语是噪声功率密度(步骤3).由于我们正在寻找的大范围,我们此时测量的噪声功率密度以dBW(LOG(瓦特))为单位.

第4步:SSB噪声密度

　　当我们将单边带和噪声功率密度结合起来时,我们实际上正在测量所谓的SSB(单边带)噪声密度.

　　第5步:相位噪声

　　***后,我们可以在时域中看到这一点,我们看到“抖动”波形(见图),我们正在看“抖动”.由于抖动远小于一个完整的周期(见图),我们可以说它是由“相位波动”(而不是频率波动)引起的.由于这些波动是噪声,它实际上是相位噪声.

　　所以SSB噪声密度=相位噪声

　　是什么导致相位噪声?以下是由振动(抖动)引起的石英晶振中的一些常见相位噪声源.随机噪声源:热(约翰逊)噪音、射击噪音、闪烁噪音(粉红噪音)、晶体缺陷(老化)