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億金電子資深技術工程對石英晶體振蕩器噪聲和抖動的介紹

來源：http://www.element79mechanical.com 作者：億金電子 2017年06月17

前言：測量晶振頻率系統(tǒng)的性能是它的性能穩(wěn)定性,也就是在適當?shù)念l率上波動的水平測量.我們的目標是將這些波動保持在最低限度;但是在一個系統(tǒng)中,噪聲和抖動是不可避免的對性能產生不利影響.下文為億金電子資深技術工程對石英晶體振蕩器噪聲和抖動的介紹.

石英晶體振蕩器抖動的基本介紹

考慮一個信號,它有兩個狀態(tài),“on”或“off”.這個信號脈沖和所有脈沖之間的常數(shù)時間間隔是相等的在長度.

由于信號的性質很容易預測下一個脈沖的時間將會到達.如果你想建立一個利用這個系統(tǒng)的系統(tǒng),這個脈沖的性質;例如,如果兩個脈沖之間的時間是一秒的倍數(shù)你可以制作一個非常簡單的定時裝置從這個信號.

然而在現(xiàn)實中,沒有什么是簡單的.再次考慮信號但現(xiàn)在也要考慮一些東西在腐蝕它.這是一聲“噪音”在脈沖或外部參數(shù)中,偶爾會引起脈沖到達很早.這實際上是石英晶振抖動,可能會造成很大的問題系統(tǒng)退化.

石英晶體振蕩器噪聲的基礎知識

噪聲是內部信號中的任何不需要的信息外部資源,有些是不可避免的,而另一些則可以移除從系統(tǒng).

內部噪聲(Johnson-Nyquist噪音)：有時也被稱為熱噪聲或白噪音這就是結果在石英晶振晶體元件內部的電荷載體的熱運動.那噪聲的水平取決于a的電阻和溫度在所有頻率上都是相同的,因此是不可約的.

約翰遜噪聲與帶寬和變化量成正比這是高斯函數(shù).這可以從功率譜中得到密度.高斯表示它是均勻分布在一個中心的兩邊點,中心點是平均值或平均值.這是一個鈴鐺正常曲線,如圖1所見.

散粒噪聲：構成電流的電子的離散性質,在晶振元件中產生噪聲.這在很大意義上當前的應用程序非常低.這也是白色和不可約的.

閃爍噪聲：雖然約翰遜和他的聲音是獨立于電路的組件設計,閃爍的噪聲不是.閃爍的噪聲(也稱為粉紅噪聲)在低頻率上占主導地位,并且是暫時的組件性能的波動.它遵循了類似的趨勢在這個力的情況下,f是石英晶振頻率的1/f.隨之而來的是當頻率增加時,閃爍的噪聲趨于0.如圖2.

外部噪音：這是一種干涉.例子包括50Hz的電源電力線,電容和磁耦合.這可以糟糕的電路設計加劇了這一問題,沒有經(jīng)過適當?shù)目紤]是一個問題.

隨機漫步這是石英晶體結構本身固有的,包括環(huán)境來源如震動和振動.這些是影響晶體自身結構的長期因素也可以這樣做直接的討論被忽略.隨機游走通常被定義為小于10赫茲,而不是石英晶振抖動.

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