广告招募

当前位置:全球贸易网 > 技术中心 > 所有分类

常见石英晶体振荡器的相位噪声分析

2023年09月07日 08:22:55      来源:深圳市晶诺威科技有限公司 >> 进入该公司展台      阅读量:38

分享:

石英晶体振荡器又称为有源晶振,有源晶振常见的类型为普通有源晶振(OSC),温补有源晶振(TCXO),恒温有源晶振(OCXO),这三种有源晶振直观上的区别是频率精度越来越高:

普通有源晶振(OSC):±10PPM~30PPM

温补有源晶振(TCXO):±0.1~5PPM

恒温有源晶振(OCXO):±10~几百PPB

除了在输出频率精度上存在差异以外,有时还需要注意另外一个非常重要的参数——相位噪声。

以100MHZ晶振为例,不同条件下相位噪声的表现如下,仅供参考:

100MHz是作为一个常用的频率,从切型和振动模式来看,常用的有以下三种晶体:

  • AT切三次泛音
  • AT切五次泛音
  • SC切五次泛音

种通常用来制作温补晶振OSC和TCXO,后两种则用来制造恒温晶振OCXO。这是因为:

1、AT切晶体在非恒温的情况下,在宽温度范围内(-40℃~+85℃)其频率温度变化要小于SC切的晶体,适合于温补晶振和普通晶振。

2、AT切晶体的频率牵引率较大,适合于温补晶振。

3、良好设计的五次泛音的晶体比三次泛音的晶体Q值更高,相噪、老化、稳定度都会更好,更适合做恒温晶振。

为了测试晶振的Q值与相位噪声之间的关系,选择了频率为100M的三种晶振进行试验。

三种晶振参数如下:

A.AT切三次泛音,Q值约为50K。

B.AT切五次泛音,Q值约为90K。

C.SC切五次泛音,Q值约为130K。

电路的基本结构相同,但有一些区别:

晶体A没有加恒温电路,电源供电为5V,主振级使用4V的稳压电压。

晶体B恒温到70度附近,电源供电为5V,主振级使用4V的稳压电压。

晶体C恒温到90度附近,电源供电为12V,主振级使用8V的稳压电压。

输出幅度都在9dBm左右。

测试相噪结果如下:

一.远端10KHz以外的相噪:

1、晶体C,这或许是因为使用了较高的电源电压,因此输出信噪比较好。

2、晶体A与B相比,A的远端相噪较好,这可能是基于以下两点:

  • 晶体A的电路没有恒温,热噪声较低。
  • 晶体A是三次泛音晶体,虽然Q值低,但谐振阻抗RS也低,因此主振级输出幅度较大,信噪比提高。

二.近端10HZ处的相噪:

没有什么区别。

一般上理论认为,晶振的相位噪声,近端取决于晶振,远端取决于电路。近端相位噪声正比于晶体Q值的4次方。但是在我们的试验中没有得到体现,可能的原因在于:

1、近端仍旧是电路的噪声在起主要作用,高Q值晶振的效果没有得到发挥。

2、晶振有载Q值比空载Q值下降很多,以至于各种晶体的有载Q值差别不大,所以相噪相差不大。

了解更多晶振相关资讯,请点击晶诺威以下链接:

  • 如何减少辐射对时钟信号的干扰?
  • 如何降低电磁对晶振时钟信号的干扰
  • 晶振频率受干扰的不良现象和解决方案
  • PCB晶振布线抗干扰(EMI)设计介绍
  • 为何说提供时钟信号的晶振是数字电路的心脏?
  • PCB设计中晶振时钟信号电路介绍
  • 晶振PCB正确布线需要哪些注意事项?
  • 从软件角度看晶振的作用及MCU工作流程
  • EMC测试项目及电磁波对晶振的影响
  • 晶振位于线路板边缘会带来哪些隐患?
  • 晶振受电磁干扰的解决方案
  • 晶振到芯片的距离为何越近越好?
  • 如何选择高品质晶振生产厂家?
  • 晶振振荡电路中负性阻抗到底是什么?
  • 你对晶振的激励功率了解有多少?
  • 晶振的激励功率怎么设定
  • 有源晶振的输出波形分类和应用介绍
  • 晶振输出波形和电路形式介绍
  • 有源晶振电路设计:如何降低噪音
  • 振荡电路的工作原理介绍
版权与免责声明:
1.凡本网注明"来源:全球贸易网"的所有作品,版权均属于兴旺宝装备总站,转载请必须注明兴旺宝装备总站。违反者本网将追究相关法律责任。
2.企业发布的公司新闻、技术文章、资料下载等内容,如涉及侵权、违规遭投诉的,一律由发布企业自行承担责任,本网有权删除内容并追溯责任。
3.本网转载并注明自其它来源的作品,目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性,不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时,必须保留本网注明的作品来源,并自负版权等法律责任。 4.如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起一周内与本网联系。