关于晶振抖动

什么是晶振抖动

抖动和相位噪声是一样的吗?

一起来了解晶振抖动

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#01

抖动定义概念


抖动是一种描述振荡器在时域中的稳定性的方法。它将所有噪声源组合在一起并显示它们对时间的影响。


让我们考虑一个简单的脉冲信号链。理想情况下,频率为1MHz的完美脉冲信号的持续时间恰好是每1微秒,每500ns有一个交替边缘。




但在现实世界中,这不会发生。实际上,交替边缘的位置和幅度会发生变化。这会导致信号下一个边缘何时出现的不确定性,这种不确定性被称为抖动(时域)和相位噪声(频域)。


抖动测量时域中信号周期的变化,描述信号周期偏离其理想值的程度。通常,低于10MHz的偏差不被归类为抖动,而是被归类为漂移或漂移。


#02

抖动与相位噪声区别


晶振时钟信号的质量通常用抖动和相位噪声来描述。



时钟抖动和相位噪声的区别在于:时钟抖动是时域的概念,单位是pS或fS。


相位噪声是频域的概念,是用偏移频率fm处1Hz带宽内的矩形的面积, 与整个功率谱曲线下包含的面积之比表示的,单位为-dBC/Hz。


时钟抖动通常分为时间间隔误差、周期抖动和相邻周期抖动。


#03

抖动主要类型


有两种主要类型的抖动:确定性和随机性。





确定性抖动由可识别的干扰信号产生。它总是在幅度上有界,有特定的(非随机的)原因,并且无法进行统计分析。


确定性抖动有四个主要来源:

1.相邻信号走线之间的串扰

2.敏感信号路径上的EMI辐射

3.来自多层基板电源层的噪声

4.多个门同时切换到相同的逻辑状态


随机抖动描述了由不太可预测的影响引起的时序变化,例如会影响半导体晶体材料迁移率的温度或半导体工艺变化等。


|小结

在本文中,我们讨论了抖动的定义,用于描述抖动的分类。为了正确指定频率源的性能,系统设计人员应考虑抖动频率和幅度。

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