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概要
整体架构流程
技术名词解释
技术细节
公用时钟源相位噪声的消除
公用电源噪声的消除
小结
概要
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放大器输出被发送到均衡混频器(相位检测器)。相位检测器将两 个信号混合,在其输出处产生和积及差积。和积由低通滤波器滤除。剩余的差积构成 下转换为直流(相位噪声)的 250 MHz 输出信号。LNA 提供足够的增益以克服频谱分 析仪的本底噪声限制。
整体架构流程
使用图 1 中所示的测试装置,两个具有相同零件号的 DUT 由单个 1 GHz 时钟源定时。 器件被设置为将时钟频率除以四以产生 250 MHz 的输出。此外,两个输出信号进行相 对的相位移动 90°(正交)以最小化出现在直流处的下转换信号电平。DUT 信号由低 噪声放大器(LNA)放大,以增加测量系统的动态范围(放大器产生的相位噪声可以小到忽略不计)。
技术名词解释
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ADC:
模拟数字转换器即A/D转换器,或简称ADC,通常是指一个将模拟信号转变为数字信号的电子元件。通常的模数转换器是将一个输入电压信号转换为一个输出的数字信号。由于数字信号本身不具有实际意义,仅仅表示一个相对大小。故任何一个模数转换器都需要一个参考模拟量作为转换的标准,比较常见的参考标准为最大的可转换信号大小。而输出的数字量则表示输入信号相对于参考信号的大小
技术细节
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公用时钟源相位噪声的消除
图 2 显示了两个时钟源(具有极其不同的相位噪声特性)的绝对相位噪声测量。从理 论上讲,任一时钟源均不会影响由残余相位噪声装置测得的 DUT 相加相位噪声。图 3 确认了这一理论。它绘制了两个单独的残余相位噪声测量,每个时钟源有一个轨迹曲 线。两个轨迹曲线几乎重叠,证明了公用时钟源噪声已由残余相位噪声装置消除。在 绝对相位噪声装置中,此噪声将不会消除。事实上,如果 DUT 是理想的(无相加相位 噪声),则其绝对相位噪声曲线将与图 2 中的曲线相匹配(但由于四分之一的频率转 换,它会低 12dB)。时钟源 2 在正常化至 250-MHz 载波后,展现出-92dBc/Hz 的相 位噪声(1kHz 偏置时),而测得的与时钟源 2 相关的 DUT 相位噪为-135dBc/Hz(1kHz 时)。因此,残余相位测量抑制了大约 40dB 的输入时钟相位噪声
公用电源噪声的消除
图 中使用了与图 1 相同的公用电源连接。图 显示了为每个 DUT 使用单独噪声电源 的影响。不相关的电源噪声会导致近载波相位噪声大幅增加。
显示了使用低噪声电源时的绝对相位噪声测量。具有低噪声电源的绝对相位噪声 与具有单独低噪声电源的残余相位噪声展现出了良好的一致性。已在残余相位噪声测 量中消除了电源相位噪声,但在绝对相位噪声测量中并没有消除电源相位噪声
小结
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歼余相位噪声测量法是一个非常有用的技术,它用于识别作为系统设计一部分的单个 元件所产生的相位噪声。使用这种方法,外部噪声源(例如输入时钟和电源)在每个 DUT 的输出处相关联,因此可以有效地消除。此外,它还可能说明 DUT 残余噪声测量 中使用的缓冲器或放大器所产生的相位噪声,方法是对这些元件进行附加的残余相位 噪声测量。组合使用残余和绝对相位噪声测量法是识别系统设计中主要噪声源的一个 非常有效的方法。在分频器上获得的测量数据展示了残余相位噪声测量法的概念和效 用,并且量化了噪声输入时钟和电源的影响。借助这一评估方法,系统设计师可以根 据实际的测量数据得出输入时钟源和电源的规格。