VHF振蕩器和乘法器AM噪聲

為了減少振動引起的相位噪聲是選擇石英晶體振蕩器常見的方法,振蕩器振動靈敏度的降低是目前收到頻率控制行業(yè)許多的關(guān)注,振蕩器達(dá)到一定的性能水平,就可以降低近距離相位噪聲,可以產(chǎn)生更好的XO振蕩器本底噪聲的邊帶,當(dāng)空間允許時,外部振動支架可以提供較低的固有頻率信號,設(shè)計者在隔離組件周圍留出足夠的空間,以防與正常振動水平的其它物體發(fā)生碰撞.

非線性或限制輸出級可能對電源敏感,直接將電源噪聲調(diào)制到振蕩器的幅度上,AGC電路可以將噪聲調(diào)制到信號上,并且各種限幅機制可以類似地降低幅度譜,進(jìn)口振蕩器內(nèi)的音頻噪聲可以調(diào)制導(dǎo)致頻率或幅度調(diào)制的各種參數(shù).幅度噪聲可能源自振蕩器內(nèi)的不同源,輸出級將貢獻(xiàn)簡單的加性噪聲,通常會增加相位和幅度噪聲,載波每側(cè)的噪聲通常相等但不相關(guān),并且當(dāng)這些邊帶通過AM或PM檢測器折委在一起時;噪音功能只需添加,相關(guān)的邊帶來自各種調(diào)制機制.

在大多數(shù)應(yīng)用中,晶體振蕩器幅度噪聲相對不重要,對于許多振蕩器,AM噪聲等于或低于PM噪聲,并且在大多數(shù)系統(tǒng)中,AM噪聲的有害影響遠(yuǎn)低于PM噪聲,大多數(shù)振蕩器用作計時器或頻率控制裝置,并且信號幅度的變化不如頻率波動重要,然而,AM噪聲在高性能系統(tǒng)中變得很重要,其中設(shè)計人員正在努力實現(xiàn)每dB性能,并且諸如混頻器和倍頻器的非線性設(shè)備可以將幅度噪聲轉(zhuǎn)換為相位噪聲,并且信號的最終用途可以是幅度敏感.

使用普通二極管檢測器和FFT音頻頻譜分析儀測量WenzelAssociates超低噪聲100MHz振蕩器(型號#500-06058A)和LNVQ倍頻器(VHF X4倍增器)的AM噪聲,通過在載波頻率附近注入邊帶來校準(zhǔn)探測器,如下面所示的石英晶體振蕩器測試設(shè)置所示:下圖顯示了在振蕩器和乘法器輸出端測的的AM噪聲,所指示的值假設(shè)檢測器組合相等的,不相關(guān)的邊帶(從測量值中減去3dB),使用選擇用于低噪聲的肖特基二極管構(gòu)建檢測器,檢測器平坦度經(jīng)驗證為100KHZ.

一般而言,各種調(diào)制機制對幅度和相位噪聲邊帶的貢獻(xiàn)不均勻,并且邊帶之間產(chǎn)生的相位關(guān)系是任意的,因此,在測量相位或幅度噪聲時所做的假設(shè)應(yīng)根據(jù)最終用途進(jìn)行評估,例如,考慮在1kHz偏移處的-120 dBc的AM噪聲測量,由于簡單的AM探測器結(jié)合了兩個邊帶,因此可以簡單地從讀數(shù)中減去3dB,以確定產(chǎn)生-123dBc的單邊帶噪聲,(噪聲功率只需添加) 但如果邊帶同相并相關(guān),則噪聲電壓增加,校正因子為6dB,得到-126dBc,噪聲水平顯著降低,不幸的是,直接測量單邊帶噪聲很困難,特別是在最先進(jìn)的OSC晶振中,3dB假設(shè)是常見的,單邊帶相位噪聲(腳本L(f))被定義為雙邊帶噪聲的1/2,因此避開了測量問題,同時提供了一一些保守的數(shù)字.

為了簡化振蕩器的振動制造,在新的實現(xiàn)中安裝晶體時加速度指向相同的方向,要求晶體有所不同的加速度敏感度通常是隨機選擇石英晶體的工作情況,兩個晶體振蕩器是鎖相的并且由于加速度靈敏度不同,晶體板上檢測音頻壓電電壓,將晶體用作自己的加速度計算,為了使該補償方案其作用,數(shù)字信號處理會用于校正響應(yīng)差異.

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