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Wenzel Oscillator内部的相位噪声测量系统

来源：金洛鑫浏览：- 发布日期：2020-05-29 10:35:17【大中小】

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我们在很多关于振荡器的技术文章中,基本都会有提到相位噪声这个专业名词,那么什么是相位噪声呢?其实指的就是系统中在各种噪声的作用下引起的系统输出信号相位的随机变化,是石英晶体振荡器重要的技术指标,相位噪声越小越好.几十年来,无数的晶体制造商都想研发出,可以让晶振产品相位噪声更低的技术,以目前的技术来说,基本上可以说是达到了,但仍有很大的上升空间.Wenzel晶振公司是这方面的佼佼者,专门设计和制造各种高性能,低相噪的振荡器产品.

Wenzel晶振公司使用了多种内部系统来测量相位噪声,其中包括具有卓越噪声性能的新型501-12922B型:

测量技术将被测振荡器的相位与具有相似或卓越噪声性能的参考振荡器进行比较,普通的PLL将两个振荡器的相对相位保持为正交,以便将小的相位变化转换为混频器输出端的晶振电压变化.尽管PLL一直在努力消除这些相位变化,但时间常数应设置得足够长,以保留所需的最慢相位变化,混频器的输出通过低通滤波器连接,以将RF频率阻断至锁相放大器和信分析仪.信号分析仪给出了音频噪声的功率谱密度,可以通过除以混频器的相位斜率(伏特/弧度)将其轻松转换为相位噪声.

Wenzel Oscillator内部的相位噪声测量系统

混频器的相位斜率可能通过多种方式确定,包括在示波器上观察节拍音或将已知频率调制应用于参考石英振荡器.从混频器输出的噪声可能非常低,需要在频谱分析仪之前进行放大,我们的定制放大器展现出低于1nV/root-Hz的低至10Hz,而我们的定制混频器表现出相似的性能,其相位斜率接近1伏/弧度或更高.早期工程师的设置如下所示:

该工作台具有一个低噪声放大器/PLL(左下白框),其环路组件易于更改,背板包括特殊的低噪声电源,多功能仪表,电调谐增益电位器和故障排除音频放大器/扬声器.参考振荡器和乘法器链位于混频器的一侧,另一侧等待要测量的源.分析仪位于上方的高架子上,以使嘈杂的监视器远离振荡器.该电源具有位于地面的屏蔽变压器,以使磁场远离贴片石英晶振,当需要更好的筛选时,设计者可以撤退到其中之一: