IDT低抖动有源晶体振荡器第1篇

IDT低抖动有源晶体振荡器第1篇，IDT公司致力于为用户提供创新型的产品为主，凭借着出色的稳定性能使得在电子行业大放异彩，并通过自身的努力，不断打磨自身的产品和自身的核心竞争力，随着几十年来的积累，如今已然到了爆发期，并切合用户实际需求，开发小体积高品质的石英晶体振荡器，产品采用创新设计理念，结合高超技术打磨而成，对于IDT公司而言也是突破型的里程碑。

IDT开发了与数字系统相结合的半导体解决方案，例如处理器和内存，彼此之间，以及物理世界。在IDT，我们认为作为一个行业领导者，我们在解决我们星球上一些最伟大的社会和环境挑战方面发挥了关键作用。IDT致力于通过网站运营和产品开发，持续改进作为一个全球性的组织。

IDT的集成电路用于世界各地的通信、计算和消费行业。IDT总部位于加州圣何塞市，在世界各地都设有设计、运营和销售设施。

频率系统性能的衡量标准是稳定性，即在适当的时间内频率的波动水平测量目标是将这些波动保持在最低限度；然而，噪声和抖动在系统中是不可避免的，并且可能对性能产生负面影响.

抖动基本介绍
考虑一个有两种状态的信号，“开”或“关”。此信号具有脉冲之间的恒定时间段和所有脉冲相等长度。
由于信号的性质，很容易预测下一个脉冲的时间将到达。如果您想建立一个利用该脉冲的性质；例如，如果两个脉冲之间的时间你可以做一个非常简单的计时装置根据该信号。

然而，事实上没有什么是这么简单的。再次考虑信号但现在也要考虑一些破坏它的东西。这种“噪音”，无论是来自在脉冲或外部参数内，偶尔会导致脉冲提前到达。

散粒噪声

组成电流的电子的离散性质也 在部件中引入噪声。这在变得非常重要 极低电流应用。这也是白不可约的。

闪烁噪声 尽管约翰逊噪声和散粒噪声与电路无关元件设计，闪烁噪声不是。闪烁噪声(也称为 粉红噪声)在低频占优势，并且是由于瞬态组件性能的波动。它遵循一个相似的趋势 幂=1/f，其中f是频率。由此可见，力量随着频率的增加，闪烁噪声趋于0。图二。IDT低抖动有源晶体振荡器第1篇.

外噪声

这是一种干涉。例子包括50Hz电源 电源线、电容和磁耦合。这可以是糟糕的电路设计加剧了这种情况，如果没有正确的预先考虑成为一个问题。

随机行走
这是晶体结构本身固有的，包括环境源，如冲击和振动。这些是影响晶体本身结构的长期因素，可能会导致这种情况立即的讨论被忽略。随机游动通常定义为小于10Hz并且没有抖动。

量化噪声
通常以信噪比（SNR）形式给出：在SNR=20log10时的分贝（Vs2/VN2）（1）其中Vs和VN是信号和噪声的均方根电压分别地.

在这个讨论中，我们对均匀的周期波形感兴趣围绕给定点振荡。例如，方波振荡在地（0V）和电源电压（Vs）之间。我们将考虑输出上升超过½Vs作为阈值的点参考电压，并使用该值测量上升脉冲的边缘。我们不考虑从0V开始增加我们的上升沿可能是随机噪声。或者我们可以考虑关于水平x轴对称的正弦波，其中x=0是我们测量的参考点，即0V线。

我们正在有效地寻找原始波形和接收到的波形，即信号抖动是用时间或单位间隔来描述的，而有源晶振相位噪声将以弧度或度数来描述。例如，考虑一个在然而，在1MHz的频率下，0V和+Vs被感应到电路中是一种噪声，意味着信号提前达到½Vs。

如图3所示，最终波形越过阈值电压比之前的波形快½Vs；由于噪音导致波形提前到达。在这种情况下，在0V下花费的时间是先前波形的一半时间。

使用：T=1/f（2）

我们知道整个周期需要1µs。所以这个波形达到250ns早期的这是250ns的抖动或½π或90°的相移。一个可以通过数学分析得出更清晰的例子相移和抖动的描述是正弦波形。A.正弦曲线可以写成：f（t）=Asin（ωt+θ）（3）其中A是波的最大振幅，ω=2πf，θ是相位转移.

示例：
考虑以下场景，x是一条正弦曲线，其频率为1Hz。波形的方程为x=sin2πt。然而噪声存在并导致波异相移动。图4、5和6。
我们有一个0V的阈值电压，当波浪穿过水平x轴。测量时间为0.4375s当它穿过x轴时。这是0.0625s的抖动。由此我们可以计算出相移。从（3）：
f(t) = Asin(ωt + θ)

f(t) = Asin(2πft + θ)

f(t) = Asin(2πt + θ) as

f = 1 f(t) = Asin(2π x 0.4375 + θ) as wave is 0.4375s early

f(t) = sin(2π x 0.4375 + θ) as A = 1 0 = 2π x 0.4375 + θ at f(t) = 0 0 = 0.875π + θ -θ = 0.875π θ = 0.125π θ = 1/8π phase shift
相位噪声图
在前面的例子中，分析了一个单独的噪音事件；然而，检查信噪比如何也是有用的（SNR）随着频率或噪声的变化而变化。这是绘制的在曲线图上，SNR值显示在Y轴上与X轴上表示的基频的距离。频率离基频越远，越小SNR将变为图7。

从这些图表中，你可以计算出各种兴趣点的位置例如SNR的功率减半的3dB频率。这使得能够绘制出显示相位噪声的曲线图抵消.

图8中的图表分解了相位噪声的来源有源晶体振荡器的经验。相位噪声图被分离分为五个主要区域，距离水平X轴和垂直Y轴上的SNR。您可以观察闪烁角，闪烁噪声变得可以忽略的点信号中的因素；此时，所有高于该角频率的噪声变得不可约。这与前面的噪声区域图非常相似标记。