億金電子資深技術(shù)工程對石英晶體振蕩器噪聲和抖動的介紹
來源：http://www.py519.com 作者：億金電子 2017年06月17
前言：測量晶振頻率系統(tǒng)的性能是它的性能穩(wěn)定性,也就是在適當(dāng)?shù)念l率上波動的水平測量.我們的目標(biāo)是將這些波動保持在最低限度;但是在一個系統(tǒng)中,噪聲和抖動是不可避免的對性能產(chǎn)生不利影響.下文為億金電子資深技術(shù)工程對石英晶體振蕩器噪聲和抖動的介紹.
石英晶體振蕩器抖動的基本介紹
考慮一個信號,它有兩個狀態(tài),“on”或“off”.這個信號脈沖和所有脈沖之間的常數(shù)時間間隔是相等的在長度.
由于信號的性質(zhì)很容易預(yù)測下一個脈沖的時間將會到達(dá).如果你想建立一個利用這個系統(tǒng)的系統(tǒng),這個脈沖的性質(zhì);例如,如果兩個脈沖之間的時間是一秒的倍數(shù)你可以制作一個非常簡單的定時裝置從這個信號.
然而在現(xiàn)實中,沒有什么是簡單的.再次考慮信號但現(xiàn)在也要考慮一些東西在腐蝕它.這是一聲“噪音”在脈沖或外部參數(shù)中,偶爾會引起脈沖到達(dá)很早.這實際上是石英晶振抖動,可能會造成很大的問題系統(tǒng)退化.
石英晶體振蕩器噪聲的基礎(chǔ)知識
噪聲是內(nèi)部信號中的任何不需要的信息外部資源,有些是不可避免的,而另一些則可以移除從系統(tǒng).
內(nèi)部噪聲(Johnson-Nyquist噪音)：有時也被稱為熱噪聲或白噪音這就是結(jié)果在石英晶振晶體元件內(nèi)部的電荷載體的熱運動.那噪聲的水平取決于a的電阻和溫度在所有頻率上都是相同的,因此是不可約的.
約翰遜噪聲與帶寬和變化量成正比這是高斯函數(shù).這可以從功率譜中得到密度.高斯表示它是均勻分布在一個中心的兩邊點,中心點是平均值或平均值.這是一個鈴鐺正常曲線,如圖1所見.
散粒噪聲：構(gòu)成電流的電子的離散性質(zhì),在晶振元件中產(chǎn)生噪聲.這在很大意義上當(dāng)前的應(yīng)用程序非常低.這也是白色和不可約的.
閃爍噪聲：雖然約翰遜和他的聲音是獨立于電路的組件設(shè)計,閃爍的噪聲不是.閃爍的噪聲(也稱為粉紅噪聲)在低頻率上占主導(dǎo)地位,并且是暫時的組件性能的波動.它遵循了類似的趨勢在這個力的情況下,f是石英晶振頻率的1/f.隨之而來的是當(dāng)頻率增加時,閃爍的噪聲趨于0.如圖2.
外部噪音：這是一種干涉.例子包括50Hz的電源電力線,電容和磁耦合.這可以糟糕的電路設(shè)計加劇了這一問題,沒有經(jīng)過適當(dāng)?shù)目紤]是一個問題.
隨機漫步這是石英晶體結(jié)構(gòu)本身固有的,包括環(huán)境來源如震動和振動.這些是影響晶體自身結(jié)構(gòu)的長期因素也可以這樣做直接的討論被忽略.隨機游走通常被定義為小于10赫茲,而不是石英晶振抖動.
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