　　如果你想在振荡器设计过程中尽可能降低噪声,本文值得借鉴.
　　相位噪声是有源系列石英晶振产品的独有属性之一;当然,这也是影响石英晶振振荡频率稳定性的因素之一,相位噪声的值与晶振的精度是成反比的,目前随着电子行业的发展,各方面都在突飞猛进的发展,同时对各方面的要求也在提升,目前石英晶振的低相噪化已经被列为未来主要发展方向之一,那么应该怎样等一个优质的相位噪声呢?
　　事实上,从某种意义上来看石英晶体振荡器的相噪和抖动是一样的,只是两者是对同种现象的两种不同的定量方式罢了.图1显示了具有理想正弦波相位项加相位变化Φ(t)形式的相位噪声的信号波形V(t).相位噪声和相位抖动是在频率区域和时间区域中获得的相位波动Φ(t).

　　相位噪声以相位波动Φ(t)的频率区域表示,并由Φ(t)的功率谱密度SΦ定义.实际上,通常使用在单边带中表示的SSB(单边带)相位噪声L(f),载波信号与总功率的比值以dBc/Hz计算,以相对于载波频率的偏移为水平轴.代表.

　　晶体振荡器的相位噪声在很大程度上取决于晶体振荡器的Q值和信号电平以及振荡电路的噪声性能.
　　晶体振荡器的Q值对于改善相位噪声的载波频率附近的相位噪声尤其重要.无论偏移频率如何,信号电平越高,相位噪声电平越低.通过将信号电平设置为尽可能大的系统,可以降低相位噪声,但是可以应用于晶体振荡器的激励电平存在上限.如果激励水平过高,则可能会发生不必要的振动模式,并且振荡状态可能会变得异常.
　　泛音具有较高的Q值,并且在偏移附近很有效,但是要小心,因为在高激励电平下工作时,石英晶振和振荡电路的电阻损耗会变大,频率波动会变大,并且信号纯度会下降是必然的.
　　另外,随着功率的增加,由于晶体换能器的非线性引起的频率波动增加,因此在过度激励水平下的操作也会引起相位噪声的恶化.重要的是选择具有优异噪声性能的半导体器件.闪烁噪声会影响距载波附近大约10kHz中频附近的偏移频率,而热噪声会像信号电平一样均匀地影响整个偏移频带.
　　既然问题已经分析得差不多了,那么接下来就来看看应该怎么样优化有源晶振的这一性能了;首先要确保石英晶振振荡振动电路的Q值,晶体振荡器的Q值越高,振荡电路的电阻损耗越小,振荡环路的Q值越高;设备降噪是必须的,选择具有低噪声指数NF和闪烁转折频率的器件,以减少半导体噪声,例如热噪声,散粒噪声和闪烁噪声.
　　除此之外,PLL电路的倍频会导致相位噪声恶化.这点也要注意;同时还要尽可能增加振荡电路的激励水平.由于噪声特性是信号电平与噪声功率之间的相对值,所以信号电平越高,则越有利.然而,在平坦区域中使用晶体振荡器的激发能级特性是一个条件.泛音具有较高的Q值,在偏移附近非常有用.但是,当在高激励电平下工作时,晶体和振荡电路的电阻损耗会增加,并且由于频率波动,相位噪声会恶化,因此必须小心.
　　最后就是适当地在距电源和GND端子最短的地方放置一个旁路电容器,以抑制电源噪声.以上这些方法都能够很好的优化有源晶振相噪性能,对其性能的提升大有裨益.
　　是的,这种方法是非常有效的降低有源晶振相噪的方法,从原理上来看这也是目前可以说是最有效的方法,也是目前各大厂家沿用的方法,正因为除此现如今才有那么多低相噪产品推出,不过相信未来这方面的技术还会取得进一步的发展,虽明白不可能完全消除,但依旧努力着.
　　如果你想在振荡器设计过程中尽可能降低噪声,本文值得借鉴.

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