| 在最近幾年,為了定義頻率源的短期穩(wěn)定性,“頻率抖動”這個詞變得流行起來。晶體控制時鐘振蕩器通常是任何數(shù)字通信系統(tǒng)的心臟,在這類系統(tǒng)中,過大的抖動會增加位誤差率（BER）。 任何系統(tǒng)中的最佳短期穩(wěn)定性必須從振蕩器著手——所有其他信號的處理只會增加不穩(wěn)定性,系統(tǒng)時鐘的短期穩(wěn)定性通常約占抖動預算的10%。 頻率的抖動 晶體控制時鐘中的頻率不穩(wěn)定性是由所產(chǎn)生的信號的無意識調(diào)制形成的,這種調(diào)制是由于振蕩器和緩沖級中由有源器件所產(chǎn)生的噪聲、晶體噪聲以及通過電源而引入振蕩器中的噪聲所造成的。 
圖：由示波器、頻率計數(shù)器、計算機、打印機和電源組成的典型抖動的測量方法。 晶體時鐘可以在振蕩器諧振器的有載帶寬內(nèi)的任何頻率處振蕩,盡管晶體諧振器的帶寬非常窄,由振蕩器產(chǎn)生的信號還會存在一些不穩(wěn)定性。 可用幾種不同的方式來測量和表達頻率的短期穩(wěn)定性,在該頻域內(nèi),針對用頻譜分析儀測量的偏移頻率,以dBc/Hz來規(guī)定單邊帶相位噪聲。 在該時域內(nèi),針對規(guī)定的測量時間,用由頻率計數(shù)器測量的輸出頻率的變化除以輸出頻率來規(guī)定Allan方差。此外,在該時域內(nèi),用由示波器測量的微微秒來規(guī)定頻率的抖動。 頻率抖動的測量 通過觀察示波器上的輸出信號并測量在零點幾秒內(nèi)信號周期的偏移量來測量時鐘的抖動。它被定義為輸出轉(zhuǎn)換過程中距其理想位置的偏移。可以用兩種不同的方式來測量,周期抖動（最通用的測量）是測量連續(xù)的不相鄰時鐘邊沿之間的周期差。周期到周期的抖動被定義為從一個周期到下一個周期的時鐘輸出周期的偏移。 設計上需要考慮的問題 當在一個對時鐘抖動敏感的電路中使用時鐘振蕩器時,系統(tǒng)的設計者必須考慮幾個因素。在時鐘信號中呈現(xiàn)兩種形式的抖動,一種是隨機抖動,而另一種是由非隨機的過程引起的抖動。 內(nèi)部的隨機噪聲和內(nèi)部的調(diào)制是由所產(chǎn)生的內(nèi)部寄生頻率引起的,這是振蕩器制造商的責任。接地系統(tǒng)和電源母線上的隨機噪聲和寄生頻率必須靠系統(tǒng)或電路板方面的廠商減至最小。 有幾種主要的設計要點能大大地降低引入噪聲的機會,這種噪聲會無意識地調(diào)制時鐘振蕩器： ●信號接地平面必須充分避免地線發(fā)射和寄生振蕩。 ●由于具有1ns上升和下降時間的100MHz時鐘產(chǎn)生的奇次諧波頻率正好進入微波波段,良好的射頻和微波電源線的旁路是非常重要的。建議在振蕩器的輸入電源線上至少要用4.7μF電容與0.01μF電容并聯(lián)加以旁路。 ●從振蕩器到負載的信號線一定要短而且電感要低,信號線上的電感由于對地有雜散電容而會在輸出波形上引起振鈴。 ●電源母線應當不含系統(tǒng)的偽信號、電壓調(diào)節(jié)器噪聲以及紋波。 ●應適當?shù)亟o時鐘加載,并且不要使偽信號反射回來,進入時鐘的輸出端。輸出波形一定要有純凈的上升和下降邊沿。 抖動的測量裝置和方法 當我們要對抖動加以測量時,有些因素必須加以考慮（參見用于典型頻率測量的方框圖）： ●必須使用帶有高速時鐘抖動分析軟件的高性能寬帶示波器。 ●由于被測的峰到峰是在差不多±4時求和,所以要使被測值的數(shù)目最大（大于25000）。 ●為了在前沿上捕獲多個樣本,要采用采樣速率為8-G樣本/秒的示波器。 ●應當很好地設計測試裝置,以便在適當?shù)臅r鐘負載下維持信號邊沿的潔凈度。 ●在靠近被測示波器的電源線上,推薦用一個的4.7μF電容與0.01μF電容并聯(lián),以便獲得低噪聲的時鐘電源。 | 
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