時(shí)鐘抖動(dòng)時(shí)域分析（二）

利用 ADC 孔徑抖動(dòng)和 CDCE72010 的采樣時(shí)鐘抖動(dòng)，可以計(jì)算出 ADC 的SNR，并與實(shí)際測(cè)量結(jié)果對(duì)比。使用 ADC 孔徑抖動(dòng)可以通過(guò)測(cè)得 SNR 值計(jì)算出 CDCE72010 的采樣時(shí)鐘抖動(dòng)，如表 4 所列。乍一看，預(yù)計(jì) SNR 值有些接近測(cè)得值。但是，將兩種 ADC 計(jì)算得出的采樣時(shí)鐘抖動(dòng)與 90 fs 測(cè)得值對(duì)比時(shí)，出現(xiàn)另一幅不同的場(chǎng)景，其有相當(dāng)多的不匹配。

不匹配的原因是，計(jì)算得出的孔徑抖動(dòng)是基于時(shí)鐘源生成器的快速轉(zhuǎn)換速率。CDCE72010 的 LVCMOS 輸出消除了時(shí)鐘信號(hào)的高階諧波，其有助于形成快速升降沿。圖 13 所示波形圖表明了帶通濾波器急劇降低未濾波 LVCMOS 輸出轉(zhuǎn)換速率，以及將方波轉(zhuǎn)換為正弦波的過(guò)程。

圖 13 時(shí)鐘抖動(dòng)對(duì)采樣時(shí)鐘轉(zhuǎn)換速率的影響

表 4 90-fs 時(shí)鐘抖動(dòng)的 SNR 結(jié)果

改善轉(zhuǎn)換速率的一種方法是：在 CDCE72010 的 LVCMOS 輸出和帶通濾波器之間添加一個(gè)具有相當(dāng)量增益的低噪聲 RF 放大器，參見(jiàn)圖 14。該放大器應(yīng)該放置于濾波器前面，這樣便可以將其對(duì)時(shí)鐘信號(hào)的噪聲影響程度限定在濾波器帶寬，而非 ADC 的時(shí)鐘輸入帶寬。由于下一個(gè)試驗(yàn)的放大器具有 21 dB 的增益，因此我們?cè)趲V波器后面增加了一個(gè)可變衰減器，旨在匹配濾波后 LVCMOS 信號(hào)到時(shí)鐘生成器濾波后輸出的轉(zhuǎn)換速率。該衰減器可防止 ADC 的時(shí)鐘輸入超出最大額定值。

圖 14 帶通濾波器前面添加 RF 放大器來(lái)降低轉(zhuǎn)換速率

通過(guò)在時(shí)鐘輸入通路中安裝低噪聲 RF 放大器，兩個(gè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器重復(fù)進(jìn)行了高輸入頻率的 SNR 測(cè)量，其結(jié)果如表 5 所示。我們可以看到，測(cè)得 SNR 和預(yù)計(jì) SNR 匹配的非常好。使用下面的方程式 5，計(jì)算得到的時(shí)鐘抖動(dòng)值在 90-fs 時(shí)鐘抖動(dòng)的 5 fs 以內(nèi)，其結(jié)果通過(guò)相位噪聲測(cè)得推導(dǎo)得出。

表 5 90-fs 時(shí)鐘抖動(dòng)和 RF 放大器的 SNR 結(jié)果