标准化测量差分振荡器低相位噪声特性

来源：金洛鑫浏览：- 发布日期：2019-01-22 10:26:51【大中小】

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拥有低相位抖动，低相位噪声的差分晶振应用领域比较高端，可用于全球导航定位系统，控制系统，航空航天，井下探测，无线基站建设，5G设备，超级计算机，航母，智能手机，车载等产品身上。差分振荡器也是有源晶振的一种，但是比较特殊的一种，与其他普通振荡器不同，差分晶振输出方式是LVDS，LV-PECL，LVCMOS等，输出的是差分信号，拥有高可靠性，高灵敏度，高稳定性，低相位噪声等特点。属于高频率的一种，可从50.000MHz开始选，至1000.000MHz甚至是以上。

频率产生是几乎所有现代商业，工业和电子产品中必不可少的功能军事技术。所有振荡器信号都包含一定程度的噪声。虽然简单的振荡器例如用电阻-电容（RC）或电感-电容（LC）谐振器构成的那些对于某些电路而言，许多应用需要额外的稳定性和较低的噪声由石英晶体振荡器提供。

理想的振荡器可以在单一频率下产生完美的重复信号。但是，噪音电子元件和频率确定谐振电路中的过程使瞬时频率围绕其中心值变化或抖动。这导致确切频率的不确定性在任何给定时间，振荡器产生的频谱分布在一个狭窄的频段-大部分能量集中在中心频率附近。

有许多方法可以测量或表达这种振荡器噪声现象，但最常见差分振荡器的方式是相位噪声。在频域中测量相位噪声，绘制为信号幅度与频率。这是在频谱分析仪上显示的表示。对于相对噪声的信号，如果测量，可以在频谱分析仪上直接观察到相位噪声带宽设置正确。但是，对于大多数晶体振荡器产生的干净信号，分析仪的宽带本地振荡器的噪声高于待测源的噪声这样就无法直接观察到被测单元的噪音。一些增加的方法因此必须采用测量系统的灵敏度。

相位噪声测量框图

实现这种灵敏度改进的最常用方法是将一个振荡器与另一个振荡器进行比较。这就是大多数商业相位噪声测量系统的运行方式。将极低噪声参考石英振荡器调整到与被测单元完全相同的频率。当这两个信号被馈送时将相对相位调整并锁定在90度偏移处的相位检测器中，在混频器中消除载波频率。滤除高频分量后，仅剩余噪声已经混合到基带频率的调制仍然存在。然后放大该噪声信号以增加灵敏度。由于通过混合去除了高频信号在滤波过程中，可以使用极低带宽分析仪检查残留噪声信号。

为了标准化相位噪声测量差分晶体振荡器，结果通常表示为相位比在距离中心载波的给定偏移距离处以1Hz带宽测量的边带噪声功率频率到载波信号功率。然后产生如此处所示的图表。

这些图表显示了性能精密差分低噪声贴片有源晶振在10MHz和100MHz。这两个单位达到更好的本底噪声在大于10kHz时超过-170dBc/Hz来自承运人的抵消。这种方法最先进的表现商业产品。

在较低的偏移频率接近承运人，阶段噪音取决于质量晶体谐振器一个100MHz晶体有相当大价值低于“Q”而不是10MHz晶体，所以噪音在低处更高偏移。基于精密差分晶振已被证明可提供最佳的相位噪声性能可从任何商用设备获得。即使是简单的晶振时钟振荡器也能提供非常好的功由于石英固有的频率稳定性而产生的相位噪声性能。

差分晶体振荡器产生的频率和低相位噪声是广大用户选择使用的因素之一，尤其是贴片型的差分振荡器比较受欢迎，以上的资料由Greenray晶振公司提供，金洛鑫电子整理并上传至网站供大家阅读，如有疑问，可致电：0755-27837162。

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