MEMS時鐘振蕩器在射頻系統中的應用

　　然而，增加鎖相環VCXO牽引范圍通常會增加振 蕩器輸出的相位噪聲，這是設計人員不愿意增加牽引范圍的一個原因。DCXO可以解決這個問題。DCXO可以接收數字化的頻率牽引信號，并直接驅動DCXO 內部全數字化的鎖相環反饋分頻器及調制器，不需要經過模數轉換器，從而清除了近載波相位噪聲的一個來源。

　　DCXO可以做到在增加頻率牽引范圍而不增加近載波相位噪聲，并具有優于1%非常線性的增益響應，這可與最好的VCXO相媲美。DCXO提供許多可編程參數，因此，設計人員可以有更多Kv、輸出頻率、牽引范圍參數的選擇。

　　DCXO參數的選擇

　　DCXO在實際運行環境下可用的絕對頻率牽引范圍(APR)是由振蕩器電路的牽引范 圍，頻率穩定性和長期老化特性所決定的。例如，一個±150ppm牽引范圍，頻率穩定性±10ppm和老化特性 ±5ppm的DCXO將有±135ppm的APR。如果振蕩器的頻率穩定性等級降到±50ppm， 則可用頻率范圍APR也減少到±95ppm。在滿足系統規格前提下，設計人員可能需要考慮在所需振蕩器穩定性和器件成本之間的權衡。

　　圖2：頻率分辨率量化引起的相位噪聲，DCXO 10 MHz輸出，頻率更新速率每秒25000次

　　應用DCXO的數字鎖相環路設計需要選擇合適的頻率分辨率、頻率更新速率和更新延遲，以盡量減少頻率更新引起的量化相位噪聲。通過提高頻率更新速率和頻率分 辨率，量化噪聲可以降至振蕩器本征相位噪聲水平以下。圖2是不同頻率分辨率調整下的10MHz DCXO相位噪聲, 頻率更新速率每秒25,000次。圖中數據顯示，如果DCXO頻率調整的分辨率高于10ppb，頻率更新引入的量化噪聲可降至低于振蕩器本征相位噪聲的水 平，使得頻率調整不會影響性能。頻率更新速率也是非常重要的設計參數，因為更新速率太低會導致DCXO在相對長的時間累積較大的頻率相位誤差，從而導致較 大的頻率調整數值和增加量化相位噪聲。但是，對于一個能以1ppb分辨率調整的DCXO，即使是低至每秒2,500次的更新速率，也足以確保量化噪聲不影響振蕩器的性能(見圖3)。

　　圖3：頻率更新速率對近載波相位噪聲的影響，DCXO頻率分辨率1 ppb