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標(biāo)準(zhǔn)化測量差分振蕩器低相位噪聲特性

來源：金洛鑫瀏覽：- 發(fā)布日期：2019-01-22 10:26:51【大中小】

擁有低相位抖動，低相位噪聲的差分晶振應(yīng)用領(lǐng)域比較高端，可用于全球?qū)Ш蕉ㄎ幌到y(tǒng)，控制系統(tǒng)，航空航天，井下探測，無線基站建設(shè)，5G設(shè)備，超級計算機(jī)，航母，智能手機(jī)，車載等產(chǎn)品身上。差分振蕩器也是有源晶振的一種，但是比較特殊的一種，與其他普通振蕩器不同，差分晶振輸出方式是LVDS，LV-PECL，LVCMOS等，輸出的是差分信號，擁有高可靠性，高靈敏度，高穩(wěn)定性，低相位噪聲等特點(diǎn)。屬于高頻率的一種，可從50.000MHz開始選，至1000.000MHz甚至是以上。

頻率產(chǎn)生是幾乎所有現(xiàn)代商業(yè)，工業(yè)和電子產(chǎn)品中必不可少的功能軍事技術(shù)。所有振蕩器信號都包含一定程度的噪聲。雖然簡單的振蕩器例如用電阻-電容（RC）或電感-電容（LC）諧振器構(gòu)成的那些對于某些電路而言，許多應(yīng)用需要額外的穩(wěn)定性和較低的噪聲由石英晶體振蕩器提供。

理想的振蕩器可以在單一頻率下產(chǎn)生完美的重復(fù)信號。但是，噪音電子元件和頻率確定諧振電路中的過程使瞬時頻率圍繞其中心值變化或抖動。這導(dǎo)致確切頻率的不確定性在任何給定時間，振蕩器產(chǎn)生的頻譜分布在一個狹窄的頻段-大部分能量集中在中心頻率附近。

有許多方法可以測量或表達(dá)這種振蕩器噪聲現(xiàn)象，但最常見差分振蕩器的方式是相位噪聲。在頻域中測量相位噪聲，繪制為信號幅度與頻率。這是在頻譜分析儀上顯示的表示。對于相對噪聲的信號，如果測量，可以在頻譜分析儀上直接觀察到相位噪聲帶寬設(shè)置正確。但是，對于大多數(shù)晶體振蕩器產(chǎn)生的干凈信號，分析儀的寬帶本地振蕩器的噪聲高于待測源的噪聲這樣就無法直接觀察到被測單元的噪音。一些增加的方法因此必須采用測量系統(tǒng)的靈敏度。

相位噪聲測量框圖

實(shí)現(xiàn)這種靈敏度改進(jìn)的最常用方法是將一個振蕩器與另一個振蕩器進(jìn)行比較。這就是大多數(shù)商業(yè)相位噪聲測量系統(tǒng)的運(yùn)行方式。將極低噪聲參考石英振蕩器調(diào)整到與被測單元完全相同的頻率。當(dāng)這兩個信號被饋送時將相對相位調(diào)整并鎖定在90度偏移處的相位檢測器中，在混頻器中消除載波頻率。濾除高頻分量后，僅剩余噪聲已經(jīng)混合到基帶頻率的調(diào)制仍然存在。然后放大該噪聲信號以增加靈敏度。由于通過混合去除了高頻信號在濾波過程中，可以使用極低帶寬分析儀檢查殘留噪聲信號。

為了標(biāo)準(zhǔn)化相位噪聲測量差分晶體振蕩器，結(jié)果通常表示為相位比在距離中心載波的給定偏移距離處以1Hz帶寬測量的邊帶噪聲功率頻率到載波信號功率。然后產(chǎn)生如此處所示的圖表。

這些圖表顯示了性能精密差分低噪聲貼片有源晶振在10MHz和100MHz。這兩個單位達(dá)到更好的本底噪聲在大于10kHz時超過-170dBc/Hz來自承運(yùn)人的抵消。這種方法最先進(jìn)的表現(xiàn)商業(yè)產(chǎn)品。

在較低的偏移頻率接近承運(yùn)人，階段噪音取決于質(zhì)量晶體諧振器一個100MHz晶體有相當(dāng)大價值低于“Q”而不是10MHz晶體，所以噪音在低處更高偏移?；诰?b>差分晶振已被證明可提供最佳的相位噪聲性能可從任何商用設(shè)備獲得。即使是簡單的晶振時鐘振蕩器也能提供非常好的功由于石英固有的頻率穩(wěn)定性而產(chǎn)生的相位噪聲性能。

差分晶體振蕩器產(chǎn)生的頻率和低相位噪聲是廣大用戶選擇使用的因素之一，尤其是貼片型的差分振蕩器比較受歡迎，以上的資料由Greenray晶振公司提供，金洛鑫電子整理并上傳至網(wǎng)站供大家閱讀，如有疑問，可致電：0755-27837162。

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