低频VCXO振荡器的衰减抖动参考设计

来源：金洛鑫浏览：- 发布日期：2019-06-20 10:03:00【大中小】

分享到：

很多客户都会有这种疑问,振荡器的频率是不是越高越好?答案是不一定,晶振频率并非越高越稳定,使用怎样的频点,要实际根据产品的要求选择,有的产品适合用高频率,有些则需要用低频的石英晶体振荡器.VCXO晶振是近年来比较受欢迎的振荡器类型,因为它具有电压控制功能,而且大多数的VCXO振荡器拥有低抖动,低相噪,低衰减等优良特性.大部分VCXO料号都是高频率的,但美国Vectron晶振公司设计了几款低频率的VCXO晶振,接下来我看看这几款低频VCXO系列的参考设计.

虽然与SONET/SDH要求相比,以太网应用中的总抖动要求并不严格,但通常情况下,同步以太网中的派生或恢复时钟经常会出现过多的抖动以支持线路和中央时钟卡的要求.需要’抖动衰减’或’时钟清理’,对于这些应用,Vectron开发了CD-700-SynchE,这是一种小型5x7mm,价格极具竞争力的低抖动解决方案.本应用笔记包括推荐的环路滤波器设计,并使用图1所示的环路滤波器设计,显示应用抖动信号时的抖动和相位噪声改善性能.

CD-700包括相位检测器,运算放大器和具有相关分频的VCXO.作为经典的模拟PLL,它可用于清除抖动或噪声信号,并消除与数字PLL相关的离散跳变.50MHz VCXO具有宽拉功能,可满足每个以太网标准所需的100ppm捕获或APR范围.它还具有出色的相位噪声性能,这是通过将已经很低的相位噪声50MHz VCXO振荡器输出除以2来实现的,以提供25.00MHz的信号.CD-700提供2个独立的25MHz输出;当抖动的25MHz信号施加到DATAIN时,可以从OUT2和RDATA导出干净的25MHz信号.

此外,CD-700还包括一个信号丢失(LOS),可以检测输入频率何时关闭并作为报警.在输入上有128个丢失周期后,LOS从逻辑0变为逻辑1.这个功能的好处是双重的;它还可以用于通过将LOS连接到LOSIN来设置VCXO晶振频率,并用作警报.

推荐的环路滤波器如图1所示.该设计针对低抖动峰值进行了优化,典型值<0.1dB,并且最大化相位裕度,典型值为86度.环路带宽足够宽,可以实现正确的锁定和漂移跟踪,但可以抑制高频噪声.图1中的设计用于演示图2,3,4和5中所示的清理能力,建议用于客户应用.

图1环路滤波器设计具有1千赫兹模拟带宽

CD-700石英晶体振荡器的清理性能的特点是使用WavecrestSIA 3300C测量25MHz输入和25MHz输出时钟抖动,即时域功能.至少应对10K边沿进行采样,以提供逼真的峰-峰值,并对500K边沿进行采样,以提供稳健的结果.

CD-700注入了嘈杂的25MHz时钟源,具有1.954ns的峰-峰周期抖动,如图2所示.测量了CD-700的输出,产生了19.867ps的峰-峰周期抖动-几乎改进了100倍-见图3.备用的25MHz时钟源RDATA具有22.526ps的峰-峰周期抖动,如图4所示.

图2抖动的25兆赫输入时钟

低频VCXO振荡器的衰减抖动参考设计

图3精简25MHzOUT2时钟

图4精简25MHzRDATA时钟

Agilent E5052B用于表征CD-700在频域中的清理性能,提供了另一种视角.CD-700注入了嘈杂的25MHz时钟源,宽带噪声约为-110dBc/Hz,如图5所示.测量并比较了CD-700输出,同样在图5中,得到了40-50dB改善了地板性能.对于需要2个独立25MHz时钟的应用,也可以使用RDATA,但使用OUT1可以获得最佳性能.

图5比较输入和输出相位噪声的相位噪声图

CD-700是一种经济高效的解决方案,可显着降低25.000MHz同步以太网应用中的抖动,在12kHz至20MHz带宽内满足600fsrms相位抖动规范.与分立式PLL相比,增加的优势包括缩短设计时间,保证性能以及降低电路板空间和元件成本.Vectron International还生产用于高频LVPECL Crystal,LVDS时钟去抖动和频率转换应用的FX系列.为125MHz,156.250MHz.

Vectron International公司是一家规模比较大的频率元件制造商,专业的VCXO Crystal产品生产厂家,其量产的料号多达上百款,每一款VCXO压控晶体振荡器都有自己的特点,满足不同产品的要求,如需订购或咨询,请联系金洛鑫电子0755-27837162.

下一篇：绿色环保型时钟振荡器新技术上一篇：310MHz振荡器技术的抖动比较

您好，欢迎踏入金洛鑫电子有限公司

金洛鑫电子

低频VCXO振荡器的衰减抖动参考设计

“推荐阅读”

相关技术支持

最新资讯文章