低相位噪声振荡器对系统性能的影响

在帮助理解高质量石英晶体振荡器的相位噪声和抖动的同时，还研究了振荡器相位噪声对系统性能的影响，强调了在系统中使用低相位噪声振荡器的重要性。

对于电气工程师来说，在理想的世界里，是没有噪音的。但什么是噪音？什么是电噪声？或者更重要的是：什么是相位噪声？作为使用者，我们直观地知道系统中的低噪声优于高噪声。但是，我们必须共同量化这种噪音接受的单位。我们还将研究商品与低成本，高性能晶体振荡器的相位噪声性能差异。了解石英晶振之间的成本性能折衷对于系统设计非常重要。很多时候，我们看到两个竞争系统在性能上有很大差异，但价格并不高。该振荡器相位噪声特性将主导整个系统性能，并且在振荡器上花费更多资金可以提高系统的性能。

但是，工程师可以轻松地过度指定振荡器，因此关键是要准确了解贴片晶振相位噪声（或抖动）如何限制系统性能。为了帮助理解这一点，需要了解什么是位噪声和抖动。振荡器相位噪声和抖动在振荡器中，相位噪声是输出信号相位分量的快速随机波动。

噪声信号是随机的，并且从广义上讲，噪声可以表征为干扰要处理或生成的主信号的任何不期望的信号。它可以干扰任何物理参数，如电压，电流，相位，频率（或时间）等。因此，想法是最大化信号并将噪声降至最低，以获得高信噪比（SNR）。

载体噪声可分为两类;随机和确定性的。随机噪声扩散载波，而确定性噪声在载波上生成边带.噪声具有无限的带宽，因此用于测量带噪声的载波频率的仪器的带宽越大，其测量的噪声越高。例如，当您在频谱分析仪上更改分辨率带宽（相当于IF通道的物理带宽）时，噪声幅度会发生变化。因此，在指定振荡器或信号源的频谱纯度时，应使用一个标准测量带宽。

业界已经确定了1Hz的相位噪声测量的相关带宽，称为归一化频率。很少有频谱分析仪具有1Hz的分辨率带宽。这种频谱分析仪非常昂贵。事实上，您想要测量的载波越接近，仪器成本就越高。频谱分析仪将指定它可以测量的载波的接近程度（称为可能的最低分辨率带宽）;信号的噪声频谱在载波频率附近是对称的，因此，必须仅指定一侧。这种单侧频谱称为单边带（SSB）频谱。因此，信号的频谱纯度可以通过其单边带（SSB）相位噪声曲线完全量化。

到目前为止，关于有源晶振的噪声的所有讨论都已在频域中提出。在时域中表现的温补晶体振荡器噪声性能称为抖动。注意，相位噪声和抖动是与噪声振荡器相关联的两个相关量，并且通常，随着振荡器中相位噪声的增加，抖动也会增加。

抖动是信号过零时间的变化，或信号周期的变化。抖动由两个主要组成部分组成，一个是可预测的，另一个是随机的。可预测的抖动分量是呼叫确定性抖动。抖动的随机分量称为随机抖动。随机抖动来自随机相位噪声，而确定性抖动来自确定性噪声。随机抖动（RJ）的特征在于高斯（正态概率）分布并且假设是无界的。因此，它通常会影响设备的长期稳定性。因为峰值测量需要很长时间才能实现