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相位噪聲和抖動對系統(tǒng)性能的影響

作者: 時(shí)間:2012-03-26 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
器都有其圖,圖4給出一個(gè)例子。該圖中繪出的是從12 kHz到 10 MHz這個(gè)頻帶范圍內(nèi),某振蕩器的情況。圖中,L(f)以功率譜密度函數(shù)的形式給出了邊帶噪聲的分布,單位為dBc。中心頻率的功率并不重要,因?yàn)?a class="contentlabel" href="http://m.butianyuan.cn/news/listbylabel/label/抖動">抖動只反映了(即調(diào)制)與“純”中心頻率處的相對功率值。邊帶的總噪聲功率可以由L(f)函數(shù)在整個(gè)感興趣頻段內(nèi)(在本例中,即12 KHz到 10 MHz頻段內(nèi))積分得到。

計(jì)算得到的是相位調(diào)制噪聲在該頻段內(nèi)的功率,而相位調(diào)制正是造成的原因。由此,我們還能用如下的定積分推出RMS的值。

下式可求得該噪聲功率造成的RMS抖動:

相位噪聲和抖動對系統(tǒng)性能的影響
抖動值還可以用其他單位表示,例如單位時(shí)間(UI)或時(shí)間。將上式除以以弧度為單位的中心頻率就可以將抖動單位轉(zhuǎn)換為時(shí)間,見下式:

相位噪聲和抖動對系統(tǒng)性能的影響

利用圖4所繪的噪聲功率值,我們可以計(jì)算一個(gè)312.5MHz振蕩器的RMS抖動。將相位噪聲曲線在12 kHz到20 MHz范圍內(nèi)積分,得到-63 dBc:

相位噪聲和抖動對系統(tǒng)性能的影響
因此可以得到如下式所示的RMS相位抖動值,單位為弧度:

相位噪聲和抖動對系統(tǒng)性能的影響

還可以將該抖動值單位轉(zhuǎn)換為皮秒:

相位噪聲和抖動對系統(tǒng)性能的影響

而同樣的312.5 MHz振蕩器的典性總抖動值在5ps RMS左右。

相位噪聲和抖動對系統(tǒng)性能的影響

最終,我們計(jì)算得到的0.72 ps RMS的抖動值只在最大抖動中占很小的比例。

怎樣將電路板上的相位噪聲和抖動降至最低

電路板設(shè)計(jì)師可以通過兩種關(guān)鍵技術(shù)降低板上的確定性信號抖動:

1.完全以差分形式收發(fā)信號:諸如LVDS或PECL等一些以差分方式收發(fā)信號的慣例,都能極大降低確定性抖動的影響,而且這種差分通路還能消減信號通路上的所有干擾和串?dāng)_。由于這種信號收發(fā)系統(tǒng)對共模噪聲本來就有高度抑制能力,因此差分形式本來就有消除抖動的趨向。



關(guān)鍵詞: 相位噪聲 抖動 系統(tǒng)性能

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