對(duì)于晶體振蕩器,僅頻譜分析儀可能不足以測(cè)量相位噪聲。一些低噪聲振蕩器產(chǎn)生的噪聲很低,以致于很難精確檢測(cè)和測(cè)量。解決此問(wèn)題的一種方法是使用參考源正交方法。
該方法涉及測(cè)試兩個(gè)設(shè)置為相同頻率的振蕩器。一個(gè)是DUT(在我們的示例中為晶體振蕩器),第二個(gè)將是性能卓越的振蕩器。這是被測(cè)晶體振蕩器將與之進(jìn)行比較的“參考源”。它們的信號(hào)與混頻器合并,并通過(guò)低通濾波器和低噪聲放大器(LNA)饋入。從那里,可以使用頻譜分析儀或快速傅立葉變換分析儀進(jìn)行噪聲測(cè)量。
如果將兩個(gè)源的輸入信號(hào)調(diào)整為正交相位,則從混頻器輸出的直流電壓將為零伏。只要參考源的性能優(yōu)于DUT,混頻器的最終輸出將直接測(cè)量被測(cè)晶體振蕩器與參考源之間的相位差。
在某些情況下,必須使用具有參考源的鎖相環(huán)(PLL),以創(chuàng)建保持相位正交的反饋系統(tǒng)。但是,使用PLL會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)校準(zhǔn)出現(xiàn)問(wèn)題,因?yàn)樗鼤?huì)從混頻器的輸出中去除低頻分量。必須對(duì)數(shù)學(xué)上的相位噪聲測(cè)量值進(jìn)行校正以解決此問(wèn)題,或者必須將PLL設(shè)置為使其低于頻率偏移。
參考源正交方法可以非常有效地測(cè)量相位噪聲,通過(guò)遵循此方法的最佳實(shí)踐,可以避免大多數(shù)問(wèn)題并獲得晶體振蕩器的準(zhǔn)確噪聲測(cè)量值。