　　是什么原因造成晶振相噪惡化?都有哪些優(yōu)化策略.
　　對(duì)于Oscillator產(chǎn)品來(lái)說(shuō),相位噪聲是一項(xiàng)非常重要的性能特征,它對(duì)晶振的輸出頻率穩(wěn)定性影響非常大,一般情況下,相位噪聲越小,則表示晶振性能越好,輸出信號(hào)穩(wěn)定性越高,所以低相噪是未來(lái)的產(chǎn)品發(fā)展方向;但是在優(yōu)化相噪之前或者是做策略之前必須要先了解是什么原因造成了相噪的惡化,這樣才能對(duì)癥下藥.
　　事實(shí)上,從某種意義上來(lái)看石英晶體振蕩器的相噪和抖動(dòng)是一樣的,只是兩者是對(duì)同種現(xiàn)象的兩種不同的定量方式罷了.圖1顯示了具有理想正弦波相位項(xiàng)加相位變化Φ(t)形式的相位噪聲的信號(hào)波形V(t).相位噪聲和相位抖動(dòng)是在頻率區(qū)域和時(shí)間區(qū)域中獲得的相位波動(dòng)Φ(t).

　　相位噪聲以相位波動(dòng)Φ(t)的頻率區(qū)域表示,并由Φ(t)的功率譜密度SΦ定義.實(shí)際上,通常使用在單邊帶中表示的SSB(單邊帶)相位噪聲L(f),載波信號(hào)與總功率的比值以dBc/Hz計(jì)算,以相對(duì)于載波頻率的偏移為水平軸.代表.

　　晶體振蕩器的相位噪聲在很大程度上取決于晶體振蕩器的Q值和信號(hào)電平以及振蕩電路的噪聲性能.
　　晶體振蕩器的Q值對(duì)于改善相位噪聲的載波頻率附近的相位噪聲尤其重要.無(wú)論偏移頻率如何,信號(hào)電平越高,相位噪聲電平越低.通過(guò)將信號(hào)電平設(shè)置為盡可能大的系統(tǒng),可以降低相位噪聲,但是可以應(yīng)用于晶體振蕩器的激勵(lì)電平存在上限.如果激勵(lì)水平過(guò)高,則可能會(huì)發(fā)生不必要的振動(dòng)模式,并且振蕩狀態(tài)可能會(huì)變得異常.
　　泛音具有較高的Q值,并且在偏移附近很有效,但是要小心,因?yàn)樵诟呒?lì)電平下工作時(shí),石英晶振和振蕩電路的電阻損耗會(huì)變大,頻率波動(dòng)會(huì)變大,并且信號(hào)純度會(huì)下降是必然的.
　　另外,隨著功率的增加,由于晶體換能器的非線(xiàn)性引起的頻率波動(dòng)增加,因此在過(guò)度激勵(lì)水平下的操作也會(huì)引起相位噪聲的惡化.重要的是選擇具有優(yōu)異噪聲性能的半導(dǎo)體器件.閃爍噪聲會(huì)影響距載波附近大約10kHz中頻附近的偏移頻率,而熱噪聲會(huì)像信號(hào)電平一樣均勻地影響整個(gè)偏移頻帶.
　　既然問(wèn)題已經(jīng)分析得差不多了,那么接下來(lái)就來(lái)看看應(yīng)該怎么樣優(yōu)化有源晶振的這一性能了;首先要確保石英晶振振蕩振動(dòng)電路的Q值,晶體振蕩器的Q值越高,振蕩電路的電阻損耗越小,振蕩環(huán)路的Q值越高;設(shè)備降噪是必須的,選擇具有低噪聲指數(shù)NF和閃爍轉(zhuǎn)折頻率的器件,以減少半導(dǎo)體噪聲,例如熱噪聲,散粒噪聲和閃爍噪聲.
　　除此之外,PLL電路的倍頻會(huì)導(dǎo)致相位噪聲惡化.這點(diǎn)也要注意;同時(shí)還要盡可能增加振蕩電路的激勵(lì)水平.由于噪聲特性是信號(hào)電平與噪聲功率之間的相對(duì)值,所以信號(hào)電平越高,則越有利.然而,在平坦區(qū)域中使用晶體振蕩器的激發(fā)能級(jí)特性是一個(gè)條件.泛音具有較高的Q值,在偏移附近非常有用.但是,當(dāng)在高激勵(lì)電平下工作時(shí),晶體和振蕩電路的電阻損耗會(huì)增加,并且由于頻率波動(dòng),相位噪聲會(huì)惡化,因此必須小心.
　　最后就是適當(dāng)?shù)卦诰嚯娫春虶ND端子最短的地方放置一個(gè)旁路電容器,以抑制電源噪聲.以上這些方法都能夠很好的優(yōu)化有源晶振相噪性能,對(duì)其性能的提升大有裨益.
　　由此看來(lái),要優(yōu)化有源晶振系列相位噪聲,必須要注意的是晶體振蕩器振蕩電路的Q值,信號(hào)電平(也就是激勵(lì)水平,值越大對(duì)降低相噪越有益);這兩點(diǎn)可以說(shuō)是主要決定性因素;當(dāng)然,除開(kāi)這兩點(diǎn)之外,還要注意PLL電路的倍頻;基本上能夠影響相位噪聲的就這三個(gè)方面的因素了,要優(yōu)化的話(huà)也得從這三方面入手.
　　是什么原因造成晶振相噪惡化?都有哪些優(yōu)化策略.

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