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基于時鐘輸入和相位噪聲的抖動計算應用

作者: 時間:2016-10-16 來源:網絡 收藏

本文將采用低抖動時鐘發(fā)生器AD9523為雙通道、14位、250 MSPS ADC AD9643提供時鐘。 使用這些產品后,常見的時鐘頻率為245.76 MHz,因此針對AD9523將采用30.72 MHz基準電壓源(外部振蕩器),并設置內部寄存器,以生成AD9643的低抖動時鐘輸出。根據公式:

本文引用地址:http://m.ptau.cn/article/201610/308175.htm

通過時鐘源的抖動可以近似預測SNR的影響。 其中影響最大的是寬帶。 設計師可以利用AD9523在10 MHz失調到編碼帶寬(245.76 MHz)范圍內的寬帶來預測ADC的SNR,如圖1所示。

編碼帶寬范圍內的近似相位噪聲

從AD9523中,復制并得到兩種條件下產生的相位噪聲曲線。第一種條件是輸出時鐘頻率為122.88 MHz,第二種條件是輸出時鐘頻率為184.32 MHz。現(xiàn)在,繼續(xù)做另一次近似推測,而這次的項數(shù)較為寬松。使用這兩條曲線中的數(shù)據執(zhí)行線性插值運算,以便在輸出時鐘頻率為245.76 MHz的情況下近似得到10 MHz失調的相位噪聲。

圖2. AD9523相位噪聲,fCLOCK = 122.88 MHz

圖3. AD9523相位噪聲,fCLOCK = 184.32 MHz

10 MHz失調時,若輸出頻率為122.88 MHz,則相位噪聲為-158.3307 dBc/Hz。 類似地,若輸出頻率為184.32 MHz,則相位噪聲為-156.2706 dBc/Hz。 執(zhí)行線性插值運算,則輸出頻率為245.76 MHz時,10 MHz失調的預期相位噪聲為-154.21 dBc/Hz(如圖1所示)。 現(xiàn)在,利用等式近似計算面積,得到積分相位噪聲。

時鐘輸入

現(xiàn)在,通過計算得到了所有必須的要素,但依然缺少最后一個公式。 需要計算此抖動對AD9643的SNR產生的影響。 現(xiàn)在來看看這個公式是什么,然后代入已知數(shù)。已知時鐘頻率和rms抖動。 從AD9643數(shù)據手冊中可以得到140 MHz模擬輸入頻率下的SNR等于71.4 dBFS。 使用公式,可以看到結果為:

因此,當使用AD9523為AD9643提供時鐘時,預期SNR值為68.763 dBFS。 最后,在實驗室中進行設置,檢查這些數(shù)字。

圖4. AD9523為AD9643提供時鐘(245.76 MHz,fIN = 140.1 MHz)

實驗室結果顯示SNR值為68.848 dBFS: 這是一個非常好的結果! 這一結果表明實際測量值非常接近預測的68.653 dBFS,并且可以看到預測結果與測量結果如此一致。



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