石英晶体振荡器中的抖动顾名思义,RJ(随机抖动)指的是不可预测的抖动元素,可以基于器件本身的固有特性或由于热噪声等的影响而自然诱发.随着时间的推移,RJ特征越来越广.参考信号源的实际抖动是由用作参考时钟源的振荡器引起的对RJ有贡献的元素.
在其他系统中,DJ归因于电路板PSU噪声,串扰和电缆设计的影响导致频带不足,而RJ归因于专用集成电路噪声.系统设计者的任务是改进专用集成电路设计或改变电路板布局和组件,以减少TJ.
市场上振荡器(参考信号源)的[结构和特性]
从以上部分可以看出,保持信号质量需要选择不受噪声或抖动影响的参考时钟源.接下来,我们回顾目前市场上振荡器的结构(类型)和特性.
目前市场上使用的振荡器类型可分为四大类.图4显示了每种类型的结构.
第一种类型是基本振荡器,这是市场上最流行的振荡器类型.这些石英晶体振荡器表现出出色的抗噪声,抖动和杂散能力,能够在所有应用中提供高精度石英晶振和高性能特性.此外,基本振荡器采用简单的电路结构,导致低功耗.
第二种是使用第三泛音的振荡器.泛音振荡在滤波器电路中采用电路设计方法,该电路用于抑制基波的负电阻,以所需频率的一个数量级(在本例中为第三个)产生负电阻.这种类型的振荡实现了高频输出,这是基波振荡难以实现的.此外,保持高品质因数的能力提供了有利的相位噪声邻近特性.然而,电路设计(调整)很复杂,这会导致更高的功耗.此外,容量比使得保持频率可变宽度更加困难.
第三种振荡拓扑是使用锁相环的振荡器.这种振荡器使用石英或硅MEMS谐振器作为参考信号源,因为输入信号使用锁相环产生与输入信号同步的信号,并输出所需的频率.因此,使用锁相环电路技术的振荡器在实现高频以及能够以期望频率产生输出信号的便利性方面是优越的.然而,这种类型的振荡器会导致复杂的电路结构,显著的功耗,并可能对噪声和抖动性能产生负面影响.如前所述,利用硅微机电系统振荡器,补偿硅谐振器的粗略温度特性需要使用锁相环电路技术(因为补偿范围太宽,模拟温度补偿是不可能的).因此,这种类型被认为在控制噪声和抖动方面存在缺点,而噪声和抖动是信号质量的指标.
最后,液晶振荡器类似于锁相环.这些产品提供了极大的便利.此外,施加功率将导致更大的振幅和地板噪声,这可以保持在最小.相反,它们的问题在于材料的低Q值,这导致较差的频率稳定性和老化,以及载波频率附近的噪声问题.
如上所述,市场上的各种温补晶体振荡器包括各种结构,因此基于应用的产品选择非常重要.在爱普生,我们相信,我们可以为客户提供基准单源所需的振荡器性能(相位噪声,相位抖动和杂散特性),从而有助于保持信号质量.
[介绍通信系统中使用的具有低相位抖动特性的爱普生振荡器]
爱普生晶振将基波振荡器(类型1)定位为我们的主要产品之一,我们已经生产了一系列不同抖动特性的产品,用于高速通信系统.我们振荡器系列的主要例子如表1所示.
通常,我们使用晶体单元作为振荡源.然而,at切割晶体用于高达80MHz和80MHz以上的频率,我们提供采用倒台面AT切割(HFF:高频基本)技术(SG系列),VCXO(VG系列)的石英晶体振荡器,以及采用SAW技术实现最佳抖动性能的SAW(EG,XG系列)和VCSO振荡器(EV系列).我们还提供多种产品系列来满足输出需求,包括基于
CMOS,低压PECL,LVDS和HCSL差分晶振输出格式.我们所有的产品都保留了晶体的潜力,同时提供产品规格,足以满足客户对各种应用中信号质量的期望.
