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IDT低抖動(dòng)有源晶體振蕩器第1篇

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瀏覽：- 發(fā)布日期：2023-09-01 09:26:00【大中小】

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IDT低抖動(dòng)有源晶體振蕩器第1篇，IDT公司致力于為用戶提供創(chuàng)新型的產(chǎn)品為主，憑借著出色的穩(wěn)定性能使得在電子行業(yè)大放異彩，并通過自身的努力，不斷打磨自身的產(chǎn)品和自身的核心競爭力，隨著幾十年來的積累，如今已然到了爆發(fā)期，并切合用戶實(shí)際需求，開發(fā)小體積高品質(zhì)的石英晶體振蕩器，產(chǎn)品采用創(chuàng)新設(shè)計(jì)理念，結(jié)合高超技術(shù)打磨而成，對(duì)于IDT公司而言也是突破型的里程碑。

IDT開發(fā)了與數(shù)字系統(tǒng)相結(jié)合的半導(dǎo)體解決方案，例如處理器和內(nèi)存，彼此之間，以及物理世界。在IDT，我們認(rèn)為作為一個(gè)行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者，我們?cè)诮鉀Q我們星球上一些最偉大的社會(huì)和環(huán)境挑戰(zhàn)方面發(fā)揮了關(guān)鍵作用。IDT致力于通過網(wǎng)站運(yùn)營和產(chǎn)品開發(fā)，持續(xù)改進(jìn)作為一個(gè)全球性的組織。

IDT的集成電路用于世界各地的通信、計(jì)算和消費(fèi)行業(yè)。IDT總部位于加州圣何塞市，在世界各地都設(shè)有設(shè)計(jì)、運(yùn)營和銷售設(shè)施。

頻率系統(tǒng)性能的衡量標(biāo)準(zhǔn)是穩(wěn)定性，即在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間內(nèi)頻率的波動(dòng)水平測量目標(biāo)是將這些波動(dòng)保持在最低限度；然而，噪聲和抖動(dòng)在系統(tǒng)中是不可避免的，并且可能對(duì)性能產(chǎn)生負(fù)面影響.

抖動(dòng)基本介紹
考慮一個(gè)有兩種狀態(tài)的信號(hào)，“開”或“關(guān)”。此信號(hào)具有脈沖之間的恒定時(shí)間段和所有脈沖相等長度。
由于信號(hào)的性質(zhì)，很容易預(yù)測下一個(gè)脈沖的時(shí)間將到達(dá)。如果您想建立一個(gè)利用該脈沖的性質(zhì)；例如，如果兩個(gè)脈沖之間的時(shí)間你可以做一個(gè)非常簡單的計(jì)時(shí)裝置根據(jù)該信號(hào)。

然而，事實(shí)上沒有什么是這么簡單的。再次考慮信號(hào)但現(xiàn)在也要考慮一些破壞它的東西。這種“噪音”，無論是來自在脈沖或外部參數(shù)內(nèi)，偶爾會(huì)導(dǎo)致脈沖提前到達(dá)。

這本質(zhì)上是抖動(dòng)，可能會(huì)引起系統(tǒng)退化。

噪波基礎(chǔ)
OSC振蕩器噪聲是來自內(nèi)部或外部來源，有些是不可避免的，而另一些則可以刪除來自系統(tǒng)。

內(nèi)部噪聲(約翰遜-奈奎斯特噪聲) 有時(shí)被稱為熱噪聲或白噪聲元件內(nèi)電荷載流子的熱運(yùn)動(dòng)。這噪聲水平取決于電阻和溫度分量和在所有頻率上是相同的，因此是不可約的。約翰遜噪聲與帶寬和的變化成正比它本質(zhì)上是高斯型的。這可以從功率譜中導(dǎo)出密度。高斯意味著它均勻地分布在中心的兩邊點(diǎn)，中心點(diǎn)為平均值。這是一個(gè)鐘或正常曲線如圖1所示。IDT低抖動(dòng)有源晶體振蕩器第1篇

散粒噪聲

組成電流的電子的離散性質(zhì)也在部件中引入噪聲。這在變得非常重要極低電流應(yīng)用。這也是白不可約的。

閃爍噪聲盡管約翰遜噪聲和散粒噪聲與電路無關(guān)元件設(shè)計(jì)，閃爍噪聲不是。閃爍噪聲(也稱為粉紅噪聲)在低頻占優(yōu)勢，并且是由于瞬態(tài)組件性能的波動(dòng)。它遵循一個(gè)相似的趨勢冪=1/f，其中f是頻率。由此可見，力量隨著頻率的增加，閃爍噪聲趨于0。圖二。IDT低抖動(dòng)有源晶體振蕩器第1篇.

外噪聲

這是一種干涉。例子包括50Hz電源電源線、電容和磁耦合。這可以是糟糕的電路設(shè)計(jì)加劇了這種情況，如果沒有正確的預(yù)先考慮成為一個(gè)問題。

隨機(jī)行走
這是晶體結(jié)構(gòu)本身固有的，包括環(huán)境源，如沖擊和振動(dòng)。這些是影響晶體本身結(jié)構(gòu)的長期因素，可能會(huì)導(dǎo)致這種情況立即的討論被忽略。隨機(jī)游動(dòng)通常定義為小于10Hz并且沒有抖動(dòng)。

量化噪聲
通常以信噪比（SNR）形式給出：在SNR=20log10時(shí)的分貝（Vs2/VN2）（1）其中Vs和VN是信號(hào)和噪聲的均方根電壓分別地.

原廠代碼	品牌	參數(shù)	型號(hào)	類型	頻率	輸出
FXO-HC738-11.907	IDT振蕩器	OSC XO 11.907MHZ HCMOS SMD	XPRESSO™ FXO-HC73	XO (Standard)	11.907MHz	HCMOS
FXO-HC738-11.2896	IDT振蕩器	OSC XO 11.2896MHZ HCMOS SMD	XPRESSO™ FXO-HC73	XO (Standard)	11.2896MHz	HCMOS
FXO-HC738-8	IDT振蕩器	OSCILLATOR XO 8.000MHZ HCMOS SMD	XPRESSO™ FXO-HC73	XO (Standard)	8MHz	HCMOS
FXO-HC738-7.9954	IDT振蕩器	OSC XO 7.9954MHZ HCMOS SMD	XPRESSO™ FXO-HC73	XO (Standard)	7.9954MHz	HCMOS
FXO-HC738-6.48	IDT振蕩器	OSCILLATOR XO 6.48MHZ HCMOS SMD	XPRESSO™ FXO-HC73	XO (Standard)	6.48MHz	HCMOS
FXO-HC738-6.14	IDT振蕩器	OSCILLATOR XO 1.14MHZ HCMOS SMD	XPRESSO™ FXO-HC73	XO (Standard)	6.14MHz	HCMOS
FXO-HC738-5.325	IDT振蕩器	OSCILLATOR XO 5.325MHZ HCMOS SMD	XPRESSO™ FXO-HC73	XO (Standard)	5.325MHz	HCMOS
FXO-HC738-3.579545	IDT振蕩器	OSC XO 3.579545MHZ HCMOS SMD	XPRESSO™ FXO-HC73	XO (Standard)	3.579545MHz	HCMOS
FXO-HC738-2.6248	IDT振蕩器	OSC XO 2.6248MHZ HCMOS SMD	XPRESSO™ FXO-HC73	XO (Standard)	2.6248MHz	HCMOS
FXO-HC738-1.8432	IDT振蕩器	OSC XO 1.8432MHZ HCMOS SMD	XPRESSO™ FXO-HC73	XO (Standard)	1.8432MHz	HCMOS
FXO-HC738-1.544	IDT振蕩器	OSCILLATOR XO 1.544MHZ HCMOS SMD	XPRESSO™ FXO-HC73	XO (Standard)	1.544MHz	HCMOS
FXO-HC738-1.163	IDT振蕩器	OSCILLATOR XO 1.163MHZ HCMOS SMD	XPRESSO™ FXO-HC73	XO (Standard)	1.163MHz	HCMOS
FXO-HC526-64	IDT振蕩器	OSC XO 64.000MHZ HCMOS SMD	XPRESSO™ FXO-HC52	XO (Standard)	64MHz	HCMOS
FXO-HC536-85.3	IDT振蕩器	OSCILLATOR XO 85.3MHZ HCMOS SMD	XPRESSO™ FXO-HC53	XO (Standard)	85.3MHz	HCMOS
FXO-HC536-80	IDT振蕩器	OSC XO 80.000MHZ HCMOS SMD	XPRESSO™ FXO-HC53	XO (Standard)	80MHz	HCMOS
FXO-HC736-84	IDT振蕩器	OSC XO 84.000MHZ HCMOS SMD	XPRESSO™ FXO-HC73	XO (Standard)	84MHz	HCMOS
FXO-HC736-82	IDT振蕩器	OSC XO 82.000MHZ HCMOS SMD	XPRESSO™ FXO-HC73	XO (Standard)	82MHz	HCMOS
FXO-HC736-80.64	IDT振蕩器	OSCILLATOR XO 80.64MHZ HCMOS SMD	XPRESSO™ FXO-HC73	XO (Standard)	80.64MHz	HCMOS
FXO-HC530-106.25	IDT振蕩器	OSC XO 106.25MHZ HCMOS SMD	XPRESSO™ FXO-HC53	XO (Standard)	106.25MHz	HCMOS
FXO-HC730-106	IDT振蕩器	OSC XO 106.000MHZ HCMOS SMD	XPRESSO™ FXO-HC73	XO (Standard)	106MHz	HCMOS
FXO-HC730-105	IDT振蕩器	OSC XO 105.000MHZ HCMOS SMD	XPRESSO™ FXO-HC73	XO (Standard)	105MHz	HCMOS
FXO-HC730-100.02	IDT振蕩器	OSC XO 100.02MHZ HCMOS SMD	XPRESSO™ FXO-HC73	XO (Standard)	100.02MHz	HCMOS
FXO-HC730-100	IDT振蕩器	OSC XO 100.000MHZ HCMOS SMD	XPRESSO™ FXO-HC73	XO (Standard)	100MHz	HCMOS
FXO-HC520R-98.765	IDT振蕩器	OSC XO 98.765MHZ HCMOS SMD	XPRESSO™ FXO-HC52	XO (Standard)	98.765MHz	HCMOS
FXO-HC535R-99	IDT振蕩器	OSC XO 99.000MHZ HCMOS SMD	XPRESSO™ FXO-HC53	XO (Standard)	99MHz	HCMOS
FXO-HC535R-98.304	IDT振蕩器	OSC XO 98.304MHZ HCMOS SMD	XPRESSO™ FXO-HC53	XO (Standard)	98.304MHz	HCMOS
FXO-HC535R-96	IDT振蕩器	OSC XO 96.000MHZ HCMOS SMD	XPRESSO™ FXO-HC53	XO (Standard)	96MHz	HCMOS
FXO-HC735R-96	IDT振蕩器	OSC XO 96.000MHZ HCMOS SMD	XPRESSO™ FXO-HC73	XO (Standard)	96MHz	HCMOS
FXO-HC735R-90	IDT振蕩器	OSC XO 90.000MHZ HCMOS SMD	XPRESSO™ FXO-HC73	XO (Standard)	90MHz	HCMOS
FXO-HC526R-58.9824	IDT振蕩器	OSC XO 58.9824MHZ HCMOS SMD	XPRESSO™ FXO-HC52	XO (Standard)	58.9824MHz	HCMOS
FXO-HC526R-48	IDT振蕩器	OSC XO 48.000MHZ HCMOS SMD	XPRESSO™ FXO-HC52	XO (Standard)	48MHz	HCMOS
FXO-HC526R-38.4	IDT振蕩器	OSCILLATOR XO 38.4MHZ HCMOS SMD	XPRESSO™ FXO-HC52	XO (Standard)	38.4MHz	HCMOS
FXO-HC526R-27	IDT振蕩器	OSC XO 27.000MHZ HCMOS SMD	XPRESSO™ FXO-HC52	XO (Standard)	27MHz	HCMOS
FXO-HC726R-25.002	IDT振蕩器	OSC XO 25.002MHZ HCMOS SMD	XPRESSO™ FXO-HC72	XO (Standard)	25.002MHz	HCMOS
FXO-HC536R-75.6	IDT振蕩器	OSCILLATOR XO 75.6MHZ HCMOS SMD	XPRESSO™ FXO-HC53	XO (Standard)	75.6MHz	HCMOS
FXO-HC536R-74.813422	IDT振蕩器	OSC XO 74.813422MHZ HCMOS SMD	XPRESSO™ FXO-HC53	XO (Standard)	74.813422MHz	HCMOS
FXO-HC536R-74.1758	IDT振蕩器	OSC XO 74.1758MHZ HCMOS SMD	XPRESSO™ FXO-HC53	XO (Standard)	74.1758MHz	HCMOS
FXO-HC536R-72	IDT振蕩器	OSC XO 72.000MHZ HCMOS SMD	XPRESSO™ FXO-HC53	XO (Standard)	72MHz	HCMOS
FXO-HC536R-71.734681	IDT振蕩器	OSC XO 71.734681MHZ HCMOS SMD	XPRESSO™ FXO-HC53	XO (Standard)	71.734681MHz	HCMOS
FXO-HC536R-71.04	IDT振蕩器	OSCILLATOR XO 71.04MHZ HCMOS SMD	XPRESSO™ FXO-HC53	XO (Standard)	71.04MHz	HCMOS
FXO-HC736R-77.76	IDT振蕩器	OSCILLATOR XO 77.76MHZ HCMOS SMD	XPRESSO™ FXO-HC73	XO (Standard)	77.76MHz	HCMOS
FXO-HC736R-74.9291	IDT振蕩器	OSC XO 74.9291MHZ HCMOS SMD	XPRESSO™ FXO-HC73	XO (Standard)	74.9291MHz	HCMOS
FXO-HC736R-74.1758	IDT振蕩器	OSC XO 74.1758MHZ HCMOS SMD	XPRESSO™ FXO-HC73	XO (Standard)	74.1758MHz	HCMOS
FXO-HC736R-73.636363	IDT振蕩器	OSC XO 73.636363MHZ HCMOS SMD	XPRESSO™ FXO-HC73	XO (Standard)	73.636363MHz	HCMOS
FXO-HC736R-72	IDT振蕩器	OSC XO 72.000MHZ HCMOS SMD	XPRESSO™ FXO-HC73	XO (Standard)	72MHz	HCMOS
FVXO-HC53B-53.76	IDT振蕩器	OSC VCXO 53.76MHZ HCMOS SMD	XPRESSO™ FVXO-HC53	VCXO	53.76MHz	HCMOS
FVXO-HC53B-52	IDT晶振	OSC VCXO 52.000MHZ HCMOS SMD	XPRESSO™ FVXO-HC53	VCXO	52MHz	HCMOS
FVXO-HC53B-49.92	IDT振蕩器	OSC VCXO 49.92MHZ HCMOS SMD	XPRESSO™ FVXO-HC53	VCXO	49.92MHz	HCMOS
FVXO-HC53B-49.8701	IDT振蕩器	OSC VCXO 49.8701MHZ HCMOS SMD	XPRESSO™ FVXO-HC53	VCXO	49.8701MHz	HCMOS
FVXO-HC53B-44.8	IDT振蕩器	OSC VCXO 44.8MHZ HCMOS SMD	XPRESSO™ FVXO-HC53	VCXO	44.8MHz	HCMOS
FVXO-HC53B-35.328	IDT振蕩器	OSC VCXO 35.328MHZ HCMOS SMD	XPRESSO™ FVXO-HC53	VCXO	35.328MHz	HCMOS
FVXO-HC53B-32	IDT振蕩器	OSC VCXO 32.000MHZ HCMOS SMD	XPRESSO™ FVXO-HC53	VCXO	32MHz	HCMOS
FVXO-HC53B-30.72	IDT振蕩器	OSC VCXO 30.72MHZ HCMOS SMD	XPRESSO™ FVXO-HC53	VCXO	30.72MHz	HCMOS
FVXO-HC53B-26.666	IDT振蕩器	OSC VCXO 26.666MHZ HCMOS SMD	XPRESSO™ FVXO-HC53	VCXO	26.666MHz	HCMOS
FVXO-HC53B-24.576	IDT振蕩器	OSC VCXO 24.576MHZ HCMOS SMD	XPRESSO™ FVXO-HC53	VCXO	24.576MHz	HCMOS
FVXO-HC53B-22.5792	IDT振蕩器	OSC VCXO 22.5792MHZ HCMOS SMD	XPRESSO™ FVXO-HC53	VCXO	22.5792MHz	HCMOS
FVXO-HC53B-21.442148	IDT振蕩器	OSC VCXO 21.442148MHZ HCMOS SMD	XPRESSO™ FVXO-HC53	VCXO	21.442148MHz	HCMOS
FVXO-HC53B-19.6608	IDT振蕩器	OSC VCXO 19.6608MHZ HCMOS SMD	XPRESSO™ FVXO-HC53	VCXO	19.6608MHz	HCMOS
FVXO-HC53B-17.408	IDT振蕩器	OSC VCXO 17.408MHZ HCMOS SMD	XPRESSO™ FVXO-HC53	VCXO	17.408MHz	HCMOS
FVXO-HC53B-16.384	IDT振蕩器	OSC VCXO 16.384MHZ HCMOS SMD	XPRESSO™ FVXO-HC53	VCXO	16.384MHz	HCMOS
FVXO-HC53B-15.36	IDT振蕩器	OSC VCXO 15.36MHZ HCMOS SMD	XPRESSO™ FVXO-HC53	VCXO	15.36MHz	HCMOS
FVXO-HC53B-15	IDT振蕩器	OSC VCXO 15.000MHZ HCMOS SMD	XPRESSO™ FVXO-HC53	VCXO	15MHz	HCMOS
FVXO-HC53B-12.288	IDT振蕩器	OSC VCXO 12.288MHZ HCMOS SMD	XPRESSO™ FVXO-HC53	VCXO	12.288MHz	HCMOS
FVXO-HC53B-11.2896	IDT振蕩器	OSC VCXO 11.2896MHZ HCMOS SMD	XPRESSO™ FVXO-HC53	VCXO	11.2896MHz	HCMOS
FVXO-HC53B-10	IDT振蕩器	OSC VCXO 10.000MHZ HCMOS SMD	XPRESSO™ FVXO-HC53	VCXO	10MHz	HCMOS
FVXO-HC53B-8.192	IDT振蕩器	OSC VCXO 8.192MHZ HCMOS SMD	XPRESSO™ FVXO-HC53	VCXO	8.192MHz	HCMOS
FVXO-HC53B-4	IDT振蕩器	OSC VCXO 4.000MHZ HCMOS SMD	XPRESSO™ FVXO-HC53	VCXO	4MHz	HCMOS
FVXO-HC53B-2.048	IDT振蕩器	OSC VCXO 2.048MHZ HCMOS SMD	XPRESSO™ FVXO-HC53	VCXO	2.048MHz	HCMOS
FVXO-HC53B-1.544	IDT振蕩器	OSC VCXO 1.544MHZ HCMOS SMD	XPRESSO™ FVXO-HC53	VCXO	1.544MHz	HCMOS
FVXO-HC73B-59.370079	IDT振蕩器	OSC VCXO 59.370079MHZ HCMOS SMD	XPRESSO™ FVXO-HC73	VCXO	59.370079MHz	HCMOS
FVXO-HC73B-54.054	IDT振蕩器	OSC VCXO 54.054MHZ HCMOS SMD	XPRESSO™ FVXO-HC73	VCXO	54.054MHz	HCMOS

相位噪聲

在這個(gè)討論中，我們對(duì)均勻的周期波形感興趣圍繞給定點(diǎn)振蕩。例如，方波振蕩在地（0V）和電源電壓（Vs）之間。我們將考慮輸出上升超過½Vs作為閾值的點(diǎn)參考電壓，并使用該值測量上升脈沖的邊緣。我們不考慮從0V開始增加我們的上升沿可能是隨機(jī)噪聲?；蛘呶覀兛梢钥紤]關(guān)于水平x軸對(duì)稱的正弦波，其中x=0是我們測量的參考點(diǎn)，即0V線。

我們正在有效地尋找原始波形和接收到的波形，即信號(hào)抖動(dòng)是用時(shí)間或單位間隔來描述的，而有源晶振相位噪聲將以弧度或度數(shù)來描述。例如，考慮一個(gè)在然而，在1MHz的頻率下，0V和+Vs被感應(yīng)到電路中是一種噪聲，意味著信號(hào)提前達(dá)到½Vs。

如圖3所示，最終波形越過閾值電壓比之前的波形快½Vs；由于噪音導(dǎo)致波形提前到達(dá)。在這種情況下，在0V下花費(fèi)的時(shí)間是先前波形的一半時(shí)間。

使用：T=1/f（2）

我們知道整個(gè)周期需要1µs。所以這個(gè)波形達(dá)到250ns早期的這是250ns的抖動(dòng)或½π或90°的相移。一個(gè)可以通過數(shù)學(xué)分析得出更清晰的例子相移和抖動(dòng)的描述是正弦波形。A.正弦曲線可以寫成：f（t）=Asin（ωt+θ）（3）其中A是波的最大振幅，ω=2πf，θ是相位轉(zhuǎn)移.

示例：
考慮以下場景，x是一條正弦曲線，其頻率為1Hz。波形的方程為x=sin2πt。然而噪聲存在并導(dǎo)致波異相移動(dòng)。圖4、5和6。
我們有一個(gè)0V的閾值電壓，當(dāng)波浪穿過水平x軸。測量時(shí)間為0.4375s當(dāng)它穿過x軸時(shí)。這是0.0625s的抖動(dòng)。由此我們可以計(jì)算出相移。從（3）：
f(t) = Asin(ωt + θ)

f(t) = Asin(2πft + θ)

f(t) = Asin(2πt + θ) as

f = 1 f(t) = Asin(2π x 0.4375 + θ) as wave is 0.4375s early

f(t) = sin(2π x 0.4375 + θ) as A = 1 0 = 2π x 0.4375 + θ at f(t) = 0 0 = 0.875π + θ -θ = 0.875π θ = 0.125π θ = 1/8π phase shift
相位噪聲圖
在前面的例子中，分析了一個(gè)單獨(dú)的噪音事件；然而，檢查信噪比如何也是有用的（SNR）隨著頻率或噪聲的變化而變化。這是繪制的在曲線圖上，SNR值顯示在Y軸上與X軸上表示的基頻的距離。頻率離基頻越遠(yuǎn)，越小SNR將變?yōu)閳D7。

從這些圖表中，你可以計(jì)算出各種興趣點(diǎn)的位置例如SNR的功率減半的3dB頻率。這使得能夠繪制出顯示相位噪聲的曲線圖抵消.

圖8中的圖表分解了相位噪聲的來源有源晶體振蕩器的經(jīng)驗(yàn)。相位噪聲圖被分離分為五個(gè)主要區(qū)域，距離水平X軸和垂直Y軸上的SNR。您可以觀察閃爍角，閃爍噪聲變得可以忽略的點(diǎn)信號(hào)中的因素；此時(shí)，所有高于該角頻率的噪聲變得不可約。這與前面的噪聲區(qū)域圖非常相似標(biāo)記。

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