图1:DAC相位噪声来源 (图片来源:ADI)
个中最主要的两个来源是时钟噪声与电源噪声。本文将紧张先容时钟噪声对付DAC相位噪声的影响。
DAC时钟是DAC中产生相位噪声的紧张缘故原由。时钟决定何时发送下一样本,故相位(或时序)中的任何噪声都会直接影响输出的相位噪声。

图2:时钟与相位噪声的干系性(图片来源:ADI)
如上图所示,时钟对相位噪声的影响,可以视作各相继离散值与一个矩形函数相乘,其时序由时钟定义。
图 3 相位噪声卷积(图片来源于ADI)
如上图所示,在频域中,乘法转换为卷积运算。结果,期望的频谱被时钟相位噪声所毁坏。
旗子暗记频率与相位噪声旗子暗记频率与时钟频率之比,相对付载波的噪声放大或缩小,旗子暗记频率每降落一半,噪声改进6 dB。为了证明这一点,下图是不同频率(5GHz、1GHz、500MHz)下,混入一个带有轻度100kHz相位偏移的调制时钟旗子暗记(精密受控),来仿照相位噪声,来看看旗子暗记频率与相位噪声的关系。
图4:带100kHz相位调制的时钟输出相位噪声 (图片来源:ADI)
我们可以看到,从5GHz时钟到500MHz DAC输出不雅观测20dB降幅,从500MHz输出到1GHz输出不雅观测到6dB增幅。
降落DAC相位噪声选择一个性能良好的晶振,对付处理相位噪声可以达到事半功倍的效果。
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晶振可以分为有源晶振和无源晶振两种,下表对两种晶振进行了比较:
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无源晶振
有源晶振
引脚
一样平常2个引脚
(可能会瞥见4个引脚的无源晶振封装,
但是一样平常只用到4个引脚中的2个)
一样平常4个及4个引脚以上
是否可以自己振动
自身无法振荡
须要外接起振电路
自身可以起振
包含起振电路
电压
电压可变,由外接电路决定
一样平常电压固定,旗子暗记质量好,比较稳定
实物图
无源晶振
有源晶振
事理图
对付不同类型晶振特点和范例运用的比较,下表中做了详细地剖析:
晶振类型
特点
运用
标准晶体振荡器(XO)
最基本的一种是晶体振荡器
运用广泛
温度补偿振荡器(TCXO)
进行温度补偿,使得输出频率更加稳定
适用于环境温度变革较大的场合,动态环境的运用。如蜂窝电话,智好手机等
压控振荡器(VCXO)
输出频率由输入电压掌握
常见于锁相环,混频器,讯号产生器等
恒温晶体振荡器(OCXO)
使晶体振荡器的温度保持恒定,从而使得输出频率更加稳定
常见于对付频率稳定性哀求比较高的场合
本文小结
综上所述,理解噪声发生的缘故原由,我们才能对症下药。时钟噪声对付DAC相位噪声的影响很大,因此选择一个高精度的晶振可能是最大略可行的方案。
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