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相位噪声的测试方法

资料介绍
相位噪声的测试方法
胡为东系列文章之七


相位噪声的时域测量方法

美国力科公司 胡为东
摘要: 相位噪声主要是衡量因信号的相位变化而带来的噪声,在频域中表现为噪声的
频谱,在时域中又表现为信号边沿位置的抖动,因此在实际应用中, 相位噪声和信号的抖动
其实本质是相同的。本文就将对相位噪声以及 TIE 抖动(Time Interval Error,时间间隔误差,
也叫相位抖动)的概念及相互关系做一简要介绍并详细介绍了使用力科示波器如何测量 TIE
抖动并将其转换为相位噪声的。

关键词: 力科 相位噪声 TIE 抖动

一、相位噪声的基本概念
一个时钟信号或者一个时钟信号的一次谐波可以用一个如下的正弦波形来表示:
( ),其中 为时钟频率, 为初始相位,如果 为常数,那
么 的傅里叶变换频谱图应该为一条谱线,如图 1 中的左图所示,
但是如果 发生变化,
则原本规则的周期正弦信号在变化的过程中将会出现拐点, 且频谱也将变得不仅仅是一条谱
线,而是可能由分布在时钟频率周围的很多条谱线构成的更为复杂的频谱图, 如图 1 中的右
图所示,其中频谱波形在 fc 附近多出的谱线即为相位噪声谱(或者叫做相位抖动谱)。因为
初始相位的变化而引起的噪声称为相位噪声, 因此对于一个正弦时钟信号或者时钟信号的一
次谐波来说, 在理论上应该是为零的,此时上述公式中的 则完全为相位噪声成分。




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