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亿金电子资深技术工程对石英晶体振荡器噪声和抖动的介绍

来源：http://www.hneyq.com 作者：亿金电子 2017年06月17

前言：测量晶振频率系统的性能是它的性能稳定性,也就是在适当的频率上波动的水平测量.我们的目标是将这些波动保持在最低限度;但是在一个系统中,噪声和抖动是不可避免的对性能产生不利影响.下文为亿金电子资深技术工程对石英晶体振荡器噪声和抖动的介绍.

石英晶体振荡器抖动的基本介绍

考虑一个信号,它有两个状态,“on”或“off”.这个信号脉冲和所有脉冲之间的常数时间间隔是相等的在长度.

由于信号的性质很容易预测下一个脉冲的时间将会到达.如果你想建立一个利用这个系统的系统,这个脉冲的性质;例如,如果两个脉冲之间的时间是一秒的倍数你可以制作一个非常简单的定时装置从这个信号.

然而在现实中,没有什么是简单的.再次考虑信号但现在也要考虑一些东西在腐蚀它.这是一声“噪音”在脉冲或外部参数中,偶尔会引起脉冲到达很早.这实际上是石英晶振抖动,可能会造成很大的问题系统退化.

石英晶体振荡器噪声的基础知识

噪声是内部信号中的任何不需要的信息外部资源,有些是不可避免的,而另一些则可以移除从系统.

内部噪声(Johnson-Nyquist噪音)：有时也被称为热噪声或白噪音这就是结果在石英晶振晶体元件内部的电荷载体的热运动.那噪声的水平取决于a的电阻和温度在所有频率上都是相同的,因此是不可约的.

约翰逊噪声与带宽和变化量成正比这是高斯函数.这可以从功率谱中得到密度.高斯表示它是均匀分布在一个中心的两边点,中心点是平均值或平均值.这是一个铃铛正常曲线,如图1所见.

散粒噪声：构成电流的电子的离散性质,在晶振元件中产生噪声.这在很大意义上当前的应用程序非常低.这也是白色和不可约的.

闪烁噪声：虽然约翰逊和他的声音是独立于电路的组件设计,闪烁的噪声不是.闪烁的噪声(也称为粉红噪声)在低频率上占主导地位,并且是暂时的组件性能的波动.它遵循了类似的趋势在这个力的情况下,f是石英晶振频率的1/f.随之而来的是当频率增加时,闪烁的噪声趋于0.如图2.

外部噪音：这是一种干涉.例子包括50Hz的电源电力线,电容和磁耦合.这可以糟糕的电路设计加剧了这一问题,没有经过适当的考虑是一个问题.

随机漫步这是石英晶体结构本身固有的,包括环境来源如震动和振动.这些是影响晶体自身结构的长期因素也可以这样做直接的讨论被忽略.随机游走通常被定义为小于10赫兹,而不是石英晶振抖动.

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