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        時鐘抖動時域分析(二)

        作者: 時間:2012-03-21 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

        本文引用地址:http://www.104case.com/article/186776.htm

        未濾波采樣時鐘試驗

        為了強調(diào)濾波采樣時鐘的重要性,在下一個試驗中,我們將時鐘帶通濾波器從 CDCE72010 輸出端去除。在圖 15 所示結(jié)構(gòu)中,我們使用了 E5052A 相位噪聲分析儀來捕獲時鐘相位噪聲。但是不幸的是,該分析儀對相位噪聲的測量僅達到  40-MHz 載波頻率偏移,并且在這點以外沒有給出任何相位噪聲特性的相關(guān)信息。

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        圖 15 未濾波采樣時鐘輸入的測試裝置結(jié)構(gòu)

        要設(shè)定使用未濾波時鐘時的正確積分上限,我們必須再一次復(fù)習一下采樣理論。CDCE72010 的未濾波時鐘輸出看起來像一種具有快速升降沿的方波,而其升降沿由時鐘頻率的基頻正弦波高階諧波引起。這些諧波的振幅比基頻低,且其振幅隨諧波階增加而下降。

        在采樣時間,基頻正弦波及高階諧波與輸入信號混頻,如圖 16 所示。(為了簡單起見,僅顯示了一個諧波。)因此,三階諧波周圍的相位噪聲與輸入信號混頻,而第三諧波也形成一個混頻結(jié)果。但是,由于時鐘信號的第三諧波的振幅更低,因此該混頻結(jié)果的振幅也被降低。

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        圖 16 采樣時間時鐘基頻及其諧波與輸入信號混頻

        兩個采樣信號組合在一起時,我們可以看到,一旦振幅差異超出 ~3 dB 時,由第三諧波引起的總相位噪聲減弱為最小。由于基頻和第三諧波之間的交叉點為 2 × fs,將寬帶相位噪聲積分至 2 × fs 可以得到相當準確的結(jié)果。
        如后面圖 19 所示,CDCE72010 的未濾波 LVCMOS 輸出相位噪聲在 –153 dBc/Hz 附近穩(wěn)定,其始于 ~10 MHz 偏移頻率,原因可能是 LVCMOS 輸出緩沖器的熱噪聲。ADS54RF63 EVM 具有 ~1 GHz(受限于變壓器)的時鐘輸入帶寬;因此理論上而言,應(yīng)該可以對相位噪聲求積分為 ~1GHz(在900-MHz 偏移頻率的 3dB 時下降)。這會帶來 ~1.27 ps 的采樣,并將 fIN = 1GHz 的 SNR 降至 ~42.8 dBFS!

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        圖 17 低通濾波器前面添加RF放大器來降低轉(zhuǎn)換速率

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        圖 18 不同低通濾波器限制相位噪聲



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