没有合适的资源?快使用搜索试试~ 我知道了~
首页[AN-1067]相位噪声和抖动的功率谱密度:理论、数据分析和实验结果
[AN-1067]相位噪声和抖动的功率谱密度:理论、数据分析和实验结果 模数和数模转换器采样时钟内的抖动会对可实现的最大信噪比造成限制(参见参考文献部分van de Plassche著《集成模数和数模转换器》)。本应用笔记阐述了相位噪声和抖动的定义,绘制了其功率谱密度,介绍了时域和频域测量技术,解释了实验室设备的不利因素并提供这些技术的校正要素。所提出的理论有实验结果支持,可用于解决实际问题。 电子设备有多种技术可以生成时钟。电路包括R-C反馈电路、定时器、振荡器和晶体及晶体振荡器。根据具体电路要求,人们可能接受高相位噪声(抖动)的廉价时钟源。但是,最近的新器件要求更出色的时钟性能,也就是更昂贵的时钟源。人们对转换器采样信号的频谱纯度也提出同样的要求,尤其是在当前高性能转换器测试过程中使用频率合成器作为时钟源时。下面章节介绍了相位噪声和抖动的定义。然后结合相位噪声和抖动,通过数学推导形成其频率表示形式。频域表示法或功率谱密度用来直接衡量相位噪声/抖动。所建立的理论和模数和数模转换器相关。各种信号采用频谱分析仪和示波器来测量。最后,结合实验结果,在AD9235模数转换器(ADC)上应用理论。
资源详情
资源评论
资源推荐
One Technology Way • P.O. Box 9106 • Norwood, MA 02062-9106, U.S.A. • Tel: 781.329.4700 • Fax: 781.461.3113 • www.analog.com
Rev. 0 | Page 1 of 20
简介
模数和数模转换器采样时钟内的抖动会对可实现的最大信
噪比造成限制(参见参考文献部分
van de Plassche
著
《集成
模数和数模转换器》
)。本应用笔记阐述了相位噪声和抖动
的定义,绘制了其功率谱密度,介绍了时域和频域测量技术,
解释了实验室设备的不利因素并提供这些技术的校正要素。
所提出的理论有实验结果支持,可用于解决实际问题。
概述
电子设备有多种技术可以生成时钟。电路包括
R-C
反馈电
路、定时器、振荡器和晶体及晶体振荡器。根据具体电路
要求,人们可能接受高相位噪声(抖动)的廉价时钟源。
但是,最近的新器件要求更出色的时钟性能,也就是更昂
贵的时钟源。人们对转换器采样信号的频谱纯度也提出同
样的要求,尤其是在当前高性能转换器测试过程中使用频
率合成器作为时钟源时。下面章节介绍了相位噪声和抖动
的定义。然后结合相位噪声和抖动,通过数学推导形成其
频率表示形式。频域表示法或功率谱密度用来直接衡量相
位噪声
/
抖动。所建立的理论和模数和数模转换器相关。
各种信号采用频谱分析仪和示波器来测量。最后,结合实
验结果,在
AD9235
模数转换器(
ADC
)上应用理论。
相位噪声和抖动的功率谱密度
:
理论
、
数据分析和实验结果
作者
:
Gil Engel
AN-1067
应用笔记
AN-1067
应用笔记
Rev. 0 | Page 2 of 20
目录
修订历史
2010
年
4
月
—
修订版
0 :
初始版
简介
.................................................................................................... 1
概述
.................................................................................................... 1
修订历史
........................................................................................... 2
定义
.................................................................................................... 3
相位噪声
...................................................................................... 3
抖动
............................................................................................... 3
功率谱密度
....................................................................................... 5
示例
1 ............................................................................................ 6
示例
2
—相位噪声
...................................................................... 6
示例
3
—抖动
............................................................................... 7
转换器应用
....................................................................................... 8
示例
1
............................................................................................ 9
测试设备
.........................................................................................10
示波器
.........................................................................................10
频谱分析仪
................................................................................ 10
检验
.............................................................................................11
实验结果
.........................................................................................12
信号
1 ..........................................................................................12
信号
2 ..........................................................................................12
信号
3 ..........................................................................................13
高速转换器
.....................................................................................15
结论
..................................................................................................17
参考文献
.................................................................................... 17
应用笔记
AN-1067
Rev. 0 | Page 3 of 20
定义
相位噪声和抖动有多种解释。在本应用笔记的背景中,相
位噪声和抖动定义如下 :
假设有正弦信号
(1)
其中 :
ω
= 2
π
f
。
f
为所需频率。
A
为恒定相位偏移。
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0
–0.2
–0.4
–0.6
–0.8
–1.0
sin(ωt)
08932-001
0
0≤ωt ≤ 2
/2 3 /2 2
图
1.
归一化正弦信号
相位噪声
相位噪声定义为任意函数
Φ
(t)
,这样公式
1
变成
(2)
图
2.
带相位噪声的正弦信号
函数
Φ
(t)
可由与
ω
t,
无关的频率分量所组成,例如热噪声、
散粒噪声和
1/f
噪声(闪烁噪声)。但在大多数情况下,它
被模型化为高斯噪声(见参考文献部分
Manassewitsch
著
《频
率合成器理论和设计》
第三版)。
同样地,采样时钟可视为以固定时间间隔
τ
重复上升沿和
下降沿的周期性方波,使得
(3)
1.5
1.0
0.5
0
–
0.5
00.5 1.01.5 2.0
PERIOD ( )
08932-003
图
3.
采样时钟
抖动
抖动可视为固定时间间隔
τ
的加性时间变量
Δ
(t)
,得出
(4)
1.5
1.0
0.5
0
–
0.5
00.5 1.01.5 2.0
PERIOD ( )
08932-004
图
4.
带抖动的采样时钟
同样地,
Δ
(t)
一般特征化为高斯噪声。
AN-1067
应用笔记
Rev. 0 | Page 4 of 20
0
–20
–40
–60
–80
–100
–120
–140
–160
–180
10
0
10
5
10
10
10
15
10
20
FREQUENCY (MHz)
NORMALIZED POWER (dB)
08932-005
图
5.
振荡器单边带噪声频谱
噪声分析直接超过
5 kHz
直到有源器件在高频下受到限制。
低于
5 kHz
的噪声超过散粒噪声和热噪声。该噪声和频率
成反比并被识别为
1/f
噪声。图
5
所示为振荡器的典型噪
声谱(见参考文献部分
Manassewitsch
著文章)。
剩余19页未读,继续阅读
louisignal
- 粉丝: 0
- 资源: 8
上传资源 快速赚钱
- 我的内容管理 收起
- 我的资源 快来上传第一个资源
- 我的收益 登录查看自己的收益
- 我的积分 登录查看自己的积分
- 我的C币 登录后查看C币余额
- 我的收藏
- 我的下载
- 下载帮助
会员权益专享
最新资源
- ExcelVBA中的Range和Cells用法说明.pdf
- 基于单片机的电梯控制模型设计.doc
- 主成分分析和因子分析.pptx
- 共享笔记服务系统论文.doc
- 基于数据治理体系的数据中台实践分享.pptx
- 变压器的铭牌和额定值.pptx
- 计算机网络课程设计报告--用winsock设计Ping应用程序.doc
- 高电压技术课件:第03章 液体和固体介质的电气特性.pdf
- Oracle商务智能精华介绍.pptx
- 基于单片机的输液滴速控制系统设计文档.doc
- dw考试题 5套.pdf
- 学生档案管理系统详细设计说明书.doc
- 操作系统PPT课件.pptx
- 智慧路边停车管理系统方案.pptx
- 【企业内控系列】企业内部控制之人力资源管理控制(17页).doc
- 温度传感器分类与特点.pptx
资源上传下载、课程学习等过程中有任何疑问或建议,欢迎提出宝贵意见哦~我们会及时处理!
点击此处反馈
安全验证
文档复制为VIP权益,开通VIP直接复制
信息提交成功
评论0