VHF振荡器和乘法器AM噪声

VHF振荡器和乘法器AM噪声

为了减少振动引起的相位噪声是选择石英晶体振荡器常见的方法,振荡器振动灵敏度的降低是目前收到频率控制行业许多的关注,振荡器达到一定的性能水平,就可以降低近距离相位噪声,可以产生更好的XO振荡器本底噪声的边带,当空间允许时,外部振动支架可以提供较低的固有频率信号,设计者在隔离组件周围留出足够的空间,以防与正常振动水平的其它物体发生碰撞.

非线性或限制输出级可能对电源敏感,直接将电源噪声调制到振荡器的幅度上,AGC电路可以将噪声调制到信号上,并且各种限幅机制可以类似地降低幅度谱,进口振荡器内的音频噪声可以调制导致频率或幅度调制的各种参数.幅度噪声可能源自振荡器内的不同源,输出级将贡献简单的加性噪声,通常会增加相位和幅度噪声,载波每侧的噪声通常相等但不相关,并且当这些边带通过AM或PM检测器折委在一起时;噪音功能只需添加,相关的边带来自各种调制机制.

在大多数应用中,晶体振荡器幅度噪声相对不重要,对于许多振荡器,AM噪声等于或低于PM噪声,并且在大多数系统中,AM噪声的有害影响远低于PM噪声,大多数振荡器用作计时器或频率控制装置,并且信号幅度的变化不如频率波动重要,然而,AM噪声在高性能系统中变得很重要,其中设计人员正在努力实现每dB性能,并且诸如混频器和倍频器的非线性设备可以将幅度噪声转换为相位噪声,并且信号的最终用途可以是幅度敏感.

使用普通二极管检测器和FFT音频频谱分析仪测量WenzelAssociates超低噪声100MHz振荡器(型号#500-06058A)和LNVQ倍频器(VHF X4倍增器)的AM噪声,通过在载波频率附近注入边带来校准探测器,如下面所示的石英晶体振荡器测试设置所示:下图显示了在振荡器和乘法器输出端测的的AM噪声,所指示的值假设检测器组合相等的,不相关的边带(从测量值中减去3dB),使用选择用于低噪声的肖特基二极管构建检测器,检测器平坦度经验证为100KHZ.

一般而言,各种调制机制对幅度和相位噪声边带的贡献不均匀,并且边带之间产生的相位关系是任意的,因此,在测量相位或幅度噪声时所做的假设应根据最终用途进行评估,例如,考虑在1kHz偏移处的-120 dBc的AM噪声测量,由于简单的AM探测器结合了两个边带,因此可以简单地从读数中减去3dB,以确定产生-123dBc的单边带噪声,(噪声功率只需添加)但如果边带同相并相关,则噪声电压增加,校正因子为6dB,得到-126dBc,噪声水平显着降低,不幸的是,直接测量单边带噪声很困难,特别是在最先进的OSC晶振中,3dB假设是常见的,单边带相位噪声(脚本L(f))被定义为双边带噪声的1/2,因此避开了测量问题,同时提供了一一些保守的数字.

为了简化振荡器的振动制造,在新的实现中安装晶体时加速度指向相同的方向,要求晶体有所不同的加速度敏感度通常是随机选择石英晶体的工作情况,两个晶体振荡器是锁相的并且由于加速度灵敏度不同,晶体板上检测音频压电电压,将晶体用作自己的加速度计算,为了使该补偿方案其作用,数字信号处理会用于校正响应差异.