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Phasen rauschen ist ein kritischer Parameter bei der Leistungs bewertung von Kristall oszillatoren. Es bietet ein Maß für die Zeit genauigkeit und den Jitter in der Oszillator ausgabe, die für Anwendungen wie Frequenz synthese, Signaler zeugung und Takt verteilung in Kommunikation systemen von entscheidender Bedeutung sind. In diesem Artikel werden wir die Methode und das Verfahren zur Prüfung von Phasen geräuschen zur genauen Messung von Kristall oszillatoren diskutieren.
Phasen rauschen ist ein Maß für die Instabilität der Frequenz oder Phase eines periodischen Signals. Es wird durch die zufälligen Schwankungen in der Oszillator-Ausgangs frequenz verursacht, was zu einer Verschlechterung der Signal qualität führt. Phasen rauschen kann anhand seiner Leistungs spektrum dichte (PSD) charakter isiert werden, die die Leistungs dichte von Rauschen gegenüber dem Frequenz versatz von der Träger frequenz darstellt.
Kristall oszillatoren sind aufgrund ihrer Hochfrequenz stabilität und ihres geringen Phasen rauschens in verschiedenen elektronischen Systemen weit verbreitet. Phasen rauschen ist ein Maß für die zufälligen Frequenz schwankungen im Ausgang des Oszillators. Es wird durch verschiedene interne Rausch quellen innerhalb des Oszillators verursacht, wie z. B. thermisches Rauschen, Schuss geräusch und Flimmer rauschen. Phasen rauschen kann auch durch externe Faktoren wie Alterung, Temperatur änderungen und Umwelt einflüsse beeinflusst werden.
Der Phasen rausch test aufbau besteht typischer weise aus einer Signalquelle zur Erzeugung eines Anregung signals, einem Mischer zur Umwandlung des Signals in eine Zwischen frequenz (IF). und ein Phasen rausch analysator zur Messung des Phasen rausch leistungs spektrums. Die AktivenKristall oszillatorZu testen ist an die Signalquelle anges ch lossen, und sein Ausgang wird dem Mischer zugeführt, der ihn in eine Zwischen frequenz umwandelt. Das IF-Signal wird dann dem Phasen rausch analysator zur Messung des Phasen rauschens zugeführt.
Um das Phasen rauschen von Kristall oszillatoren genau zu messen, müssen die folgenden zwei Punkte beachtet werden:
Die Testumgebung sollte gesteuert werden, um externe Interferenzen und Geräusch quellen zu minimieren, die die Phasen geräusch messung beeinflussen könnten. Dies umfasst die Abschirmung des Testa ufbaus vor elektro magnetischen Störungen (EMI), die Steuerung von Temperatur schwankungen und die Minimierung von Vibrationen.
Hochwertige Prüfgeräte sind für genaue Phasen geräusch messungen unerlässlich. Dies umfasst einen Hochfrequenz signal generator, eine Strom versorgung, einen Frequenz zähler und einen Phasen rausch analysator. Der Signal generator sollte ein niedriges Phasen rauschen aufweisen und in der Lage sein, ein sauberes Referenz signal für dieKristall oszillator. Die Strom versorgung sollte dem Oszillator eine stabile Spannung und einen stabilen Strom zur Verfügung stellen, und der Frequenz zähler sollte eine hohe Auflösung und Genauigkeit aufweisen. Der Phasen rausch analysator wird verwendet, um das Phasen rausch leistungs spektrum des Oszillators zu messen.
Die folgenden Schritte beschreiben das Verfahren zur genauen Messung von Phasen rauschen in Kristall oszillatoren:
Schritt 1: Richten Sie das Test gerät ein und stellen Sie die richtigen Verbindungen zwischen der Signalquelle, dem Mischer, dem Phasen rausch analysator und dem aktiven Kristall oszillator sicher.
Schritt 2: Passen Sie die Frequenz der Signalquelle an die gewünschte Betriebs frequenz des aktiven Kristall oszillators an.
Schritt 3: Stellen Sie den Mischer ein, um den Oszillator ausgang auf eine geeignete Zwischen frequenz umzuwandeln. Diese Frequenz sollte innerhalb des Bereichs des Phasen rausch analysators liegen.
Schritt 4: Schließen Sie den Phasen rausch analysator an den Mischer ausgang an und stellen Sie ihn ein, um das Phasen rauschen zu messen.
Schritt 5: Erfassen und zeichnen Sie die Phasen rausch leistungs spektrum daten vom Phasen rausch analysator auf. Die Daten können als Funktion des Frequenz versatzes von der Träger frequenz aufgetragen werden.
Schritt 6: Analysieren Sie die Phasen rausch leistungs spektrum daten, um wichtige Phasen rausch parameter wie Offset frequenz, Leistungs pegel und Spektral dichte zu bestimmen. Diese Parameter liefern eine quantitative Bewertung der Phasen rausch leistung des Oszillators.
In diesem Beispiel wird unser F & E-Teammitglied ein von XtalTQ Technology Co., Ltd. erstelltes Stück TCXO verwenden, um ein Phasen rausch testergebnis mit einer Mitten frequenz von 10 MHz zu liefern. Das Test gerät besteht aus Signalquelle, Mischer, Phasen rausch analysator und einem Stück TCXO. DieDas Leistungs spektrum des Phasen rauschens, gemessen mit einem 10-MHz-Standardfrequenz-Oszillator, ist nachstehend dargestellt:
Die Abbildung zeigt die Rausch leistungs dichte als Funktion der Frequenz abweichung von der Träger frequenz. Die Kurve zeigt, dass bei der Versatz frequenz von 10Hz die Spitzen phasen rausch leistungs dichte des Oszillators-96,79 dBc/Hz @ 10Hz, -132,41 dBc/Hz @ 100Hz beträgt. und-150,13 dBc/Hz @ 1kHz.
Die in diesem Artikel beschriebene Methode und das Verfahren für das Phasen rauschen bieten ein Mittel, um die Phasen rauschen leistung von Kristall oszillatoren genau zu messen.
Durch Befolgen der im Verfahren beschriebenen Schritte und Analyse der resultierenden Phasen rausch Leistungs spektrum daten, Schlüssel parameter wie Offset-Frequenz, Leistungs pegel, und Spektral dichte kann extrahiert werden, um die Leistung des Oszillators zu bewerten. Diese Informationen sind entscheidend für Anwendungen, bei denen eine präzise Frequenz steuerung und ein geringer Jitter von entscheidender Bedeutung sind, z. B. in Kommunikation systemen, Zeit messsystemen und Frequenz synthese anwendungen. Durch Befolgen der in diesem Artikel beschriebenen empfohlenen Testmethode und-verfahren können Testing enieure das Phasen rauschen genau messen und die optimale Leistung von Kristall oszillatoren in ihren Systemen sicherstellen.
Vielen Dank!
