一招讓你解決相位噪聲測(cè)量技術(shù)局限性

在本文中，我們將討論抖動(dòng)傳遞及其性能，以及相位噪聲測(cè)量技術(shù)的局限性。

時(shí)鐘抖動(dòng)和邊沿速率

圖1顯示了由一個(gè)通用公式表述的三種波形。該公式包括相位噪聲項(xiàng)“φ(t)”和幅度噪聲項(xiàng)“λ(t)。對(duì)評(píng)估的三個(gè)頻率來(lái)說(shuō)，φ(t)=0和λ(t)是個(gè)偽隨機(jī)函數(shù)，該函數(shù)為每個(gè)波形都產(chǎn)生噪聲的恒定包絡(luò)。圖1顯示三個(gè)波形中每一波形的Vth穿越分解視圖，以及Vth可被穿越的位置分布。

圖1：時(shí)間抖動(dòng)引入與信號(hào)邊緣速率

圖1強(qiáng)調(diào)了噪聲源而不是固有抖動(dòng)會(huì)引起定時(shí)抖動(dòng)錯(cuò)誤。更快的邊沿速率減少了時(shí)鐘信號(hào)上的電壓噪聲對(duì)時(shí)鐘抖動(dòng)性能的影響。這種現(xiàn)象并非是僅屬于時(shí)鐘信號(hào)的特點(diǎn)。在接收時(shí)鐘信號(hào)或測(cè)量抖動(dòng)性能的設(shè)備內(nèi)，這種機(jī)理也表現(xiàn)得很明顯。

時(shí)鐘性能測(cè)量

工程師常常會(huì)評(píng)估無(wú)意義的實(shí)驗(yàn)室結(jié)果；而時(shí)鐘性能測(cè)量的問(wèn)題尤其嚴(yán)重。例如，你可使用示波器和相位噪聲分析儀（PNA）測(cè)量隨機(jī)抖動(dòng)。不過(guò)，結(jié)果有時(shí)會(huì)大相徑庭。為了更好地理解這些結(jié)果，圖2描述了一些實(shí)驗(yàn)過(guò)程，其結(jié)果如表1所示。

圖2：隨機(jī)抖動(dòng)測(cè)量實(shí)驗(yàn)

表1：來(lái)自圖2的隨機(jī)抖動(dòng)測(cè)量實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。

例如，ONET1191P是一個(gè)為高速應(yīng)用優(yōu)化了的限幅放大器（LA）。我們用這個(gè)放大器來(lái)縮短時(shí)鐘信號(hào)的上升和下降時(shí)間，在本例，是從約200ps縮短至35ps。

請(qǐng)注意，該LA的使用，在示波器和PNA上得到不同的結(jié)果。PNA的結(jié)果與預(yù)期的相同（例如，增加了LA的同時(shí)也增加了噪聲）。但LA顯著改善了來(lái)自示波器的結(jié)果。

結(jié)論

上述結(jié)果與圖1所示的邊沿速率和抖動(dòng)傳遞機(jī)制相關(guān)。噪聲源來(lái)自示波器的前端，而不是時(shí)鐘信號(hào)包含的噪聲成分。公式1是示波器抖動(dòng)噪底的一種表述。它包括示波器時(shí)基的抖動(dòng)、示波器前端的噪聲（Vnoise）以及被測(cè)信號(hào)的壓擺率。