概要

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       残余相位噪声测量法消除了外部噪声源（例如电源或输入时钟）的影响，而绝对相位 噪声测量法包含了这些来源的噪声。残余相位噪声装置可以隔离并测量器件的相加相 位噪声。利用此信息，设计师可在信号链中选择各个器件，以满足整个系统的相位噪 声要求。本文包含了定时器件的相位噪声图，以突出残余相位噪声装置的属性。此外， 它还说明了如何使用相加相位噪声来识别信号链中的噪声问题来源。

整体架构流程

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         显示了用于测量待测器件(DUT)的相加相位噪声的装置。请注意，使用了两个 DUT； 每个 DUT 均连接到公用电源和输入时钟。这些公用噪声源产生的相位噪声在每个 DUT输出处相关联。通过简单地将相位检测器建模成为一个具有与增益 KPD的模拟乘法器， 可以得出输出相位噪声：\

 

技术名词解释

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技术细节

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 其中 E1 是经过放大的 DUT1 输出信号，E2 是经过放大和延迟的 DUT2 输出信号，EC1 和 EC2 是信号功率，θM1和 θM2是相位噪声的幅值，ωC是载波频率，ωM是偏置频率。 应用叠加，因此当考虑来自外部源的相位噪声时，DUT 固有的相位噪声可以忽略不计。 如果 DUT1 和 DUT2 具有相同的超量相位传递功能，则由时钟源和电源产生的 θM1部分 等于由公用时钟源和电源产生的 θM2 部分。这种现象称为电源牵引，可以简单地通过 以下方程式描述： 

 

这样，相位调制的幅度可由电源上的电压噪声与 KP 的乘积-电源牵引增益（弧度/V） 得出。如果 DUT1 和 DUT2 具有等效的电源牵引增益，则理论上可以取消相位检测器 输出处的这些噪声源，从而只留下两个 DUT 的无关噪声以进行测量。 内在的 DUT 噪声可以通过一些额外的假设进行确定。由于器件噪声产生的 rms 相位 误差一般极小，因此我们可以使用小角度近似值将输出载波的表达式改为：

 相位检测器的输出已解调，因此可以称为“基带信号”。一旦确定相位检测器增益和 输入信号功率，即可计算出实际的相位噪声（假设放大器产生的相位噪声可以忽略不 计）。每个 DUT 固有的噪声是不相关的，所以它们产生的噪声是相同的，并且 rms 总和为测得的输出相位噪声。为此，我们从频谱分析仪测得的相位噪声（单位：dBc/Hz） 中减去 3dB 以确定每个 DUT 产生的噪声。这表示相对于信号功率的相位噪声功率：

         当进行非常敏感的相位噪声测量时，放大器产生的噪声可能是显著的。放大器的残余 相位噪声通过以下方法测量：从电路中拆除 DUT1 和 DUT2，然后对放大器直接应用功 率分配器输出。放大器输入信号功率必须在幅度和压摆率方面与实际的 DUT 输出信号 相似。使用上述步骤，通过从测得的 DUT 相位噪声中减去测得的放大器相位噪声，即 可得到精确的 DUT 相位噪声。同样，关键是要确保放大器的增益和噪声指数彼此尽可 能接近。

小结

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      请注意，需要时钟输入信号的 DUT 将安装一个具有一定噪声的前端放大器。因此，由 于放大器输入处的阈值不确定性，具有低压摆率的时钟源可能会无意中增加 DUT 产生 的相位噪声。当使用正弦时钟源时，请使用最大允许的幅值来最大化压摆率。