低相位噪声的数控晶体振荡器设计 考虑的，为此必须选择能承受驱动功率更强的晶体。 2.3.2频率稳定度 石英晶体振荡器的频率会随环境因素而变化。随着时间的推移，晶体发生 老化，频率产生漂移。该变化具有一定的确定性，现在的晶体频率漂移通常可 以控制在10ppm/10 years内。该指标也被称为晶振的长期频率稳定度。短期 频率稳定度通常指由噪声引起的频率波动。除了时间引起的频率变化，温度， 振动和辐射等都会影响频率，甚至同一晶振在下一次启动时的频率也会和上一 次的频率发生偏差。 对于短期频率稳定度，通常有两种表示方法：时间域的抖动时间(Jitting Time)和频率域的相位噪声(Phase Noise)。关于相位噪声理论有诸多文献，在 此不做赘述。这里着重指出晶体振荡器中的噪声贡献。在低频偏处的相位噪声 主要来自于谐振器，高频偏处的噪声贡献来自于振荡电路。谐振的有载Q值影 响振荡电路的噪声贡献。另外，振荡电路的非线性，如电容一电压的非线性变 化，过大的驱动功率和不稳定的振幅都会使电路噪声上变为相位噪声。 理想振荡器的输出频谱是脉冲信号，但实际振荡器却远非理想，图2-12 表明了可能的实际振荡波形。振荡信号在峰值的抖动表明了振幅不稳定性，在 过零点的波动表明了相位的不稳定性。由于振荡电路的限幅特性，幅度噪声变 得不再重要，但相位的抖动引起的相位噪声对以晶振为精确频率参考的通讯系 统影响重大，参考源的频率稳定性决定了系统性能甚至决定了系统是否能正常 工作。 Stable Frequency(ldeal Oscillator) 中(t V(t)=Vosin(2Tfot) Unstable Frequency (Real Oscillator) V(t)=[Vo+E(t)]sin[2Tfot+(t)] 图2-12理想和实际振荡波形示意图 14低相位噪声的数控晶体振荡器设计 14 考虑的，为此必须选择能承受驱动功率更强的晶体。 2.3.2 频率稳定度 石英晶体振荡器的频率会随环境因素而变化。随着时间的推移，晶体发生 老化，频率产生漂移。该变化具有一定的确定性，现在的晶体频率漂移通常可 以控制在 10 ppm/10 years 内。该指标也被称为晶振的长期频率稳定度。短期 频率稳定度通常指由噪声引起的频率波动。除了时间引起的频率变化，温度， 振动和辐射等都会影响频率，甚至同一晶振在下一次启动时的频率也会和上一 次的频率发生偏差。 对于短期频率稳定度，通常有两种表示方法：时间域的抖动时间(Jitting Time)和频率域的相位噪声(Phase Noise)。关于相位噪声理论有诸多文献，在 此不做赘述。这里着重指出晶体振荡器中的噪声贡献。在低频偏处的相位噪声 主要来自于谐振器，高频偏处的噪声贡献来自于振荡电路。谐振的有载 Q 值影 响振荡电路的噪声贡献。另外，振荡电路的非线性，如电容－电压的非线性变 化，过大的驱动功率和不稳定的振幅都会使电路噪声上变为相位噪声。 理想振荡器的输出频谱是脉冲信号，但实际振荡器却远非理想，图 2-12 表明了可能的实际振荡波形。振荡信号在峰值的抖动表明了振幅不稳定性，在 过零点的波动表明了相位的不稳定性。由于振荡电路的限幅特性，幅度噪声变 得不再重要，但相位的抖动引起的相位噪声对以晶振为精确频率参考的通讯系 统影响重大，参考源的频率稳定性决定了系统性能甚至决定了系统是否能正常 工作。 图 2-12 理想和实际振荡波形示意图