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Konverter von Phasenrauschen zu Jitter

Oszillator-Phasenrauschen (dBc/Hz) in RMS-Jitter und Zyklus-Jitter umrechnen, indem Sie über einen bestimmten Offset-Frequenzbereich integrieren

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Formel

J_rms = √(2·10^(L_int/10)) / (2π·f₀)

J_rms— RMS jitter (s)
L_int— Integrated phase noise power (dBc)
L(f)— Phase noise spectral density (dBc/Hz)
f₀— Carrier frequency (Hz)
BW— Integration bandwidth (Hz)

Wie es funktioniert

Phasenrauschen ist ein kritischer Parameter in Hochfrequenzsystemen (HF), der die spektrale Reinheit eines Oszillators oder Signalgenerators darstellt. Es beschreibt die zufälligen Schwankungen der Phase eines Signals um seine Nennfrequenz, die in Jitter-Messungen im Zeitbereich umgerechnet werden können. Die Umwandlung von Phasenrauschen und Jitter ist für das Verständnis der Signalqualität und der Systemleistung in Kommunikations- und Messanwendungen von grundlegender Bedeutung. Die mathematische Beziehung zwischen Phasenrauschen und Jitter beinhaltet die Integration der spektralen Dichte des Phasenrauschens über verschiedene Offsetfrequenzen. Diese Umrechnung ermöglicht es Ingenieuren, die Signalstabilität zu charakterisieren und potenzielle Zeitunsicherheiten in Hochfrequenzsystemen wie Telekommunikations-, Radar- und Präzisionstestgeräten zu verstehen.

Bearbeitetes Beispiel

Bei einer Phasenrauschmessung von -100 dBc/Hz bei einem Offset von 10 kHz wird der entsprechende RMS-Jitter berechnet: 1. Phasenrauschen in lineare Skala umrechnen: L (f) = 10^ (-100/10) = 1e-10 2. Verwenden Sie die Standard-Jitter-Berechnung: σ _jitter = sqrt (2 * 453 [L (f) /f^2] df) 3. Wenden Sie Integrationsgrenzwerte an (in der Regel 1 Hz auf die Systembandbreite) 4. Die endgültige Berechnung ergibt einen RMS-Jitter von ungefähr 0,3 Pikosekunden

Praktische Tipps

  • ✓Geben Sie immer die Offset-Frequenz an, wenn Sie Phasenrauschmessungen melden
  • ✓Verwenden Sie kalibrierte Spektrumanalysatoren für eine genaue Charakterisierung des Phasenrauschens
  • ✓Berücksichtigen Sie sowohl die Leistung des Phasenrauschens in der Nähe als auch in der Nähe des Trägerrauschens
  • ✓Machen Sie sich bewusst, dass verschiedene Oszillatortypen charakteristische Phasenrauschprofile aufweisen.

Häufige Fehler

  • ✗Annahme einer linearen Beziehung zwischen Phasenrauschen und Jitter
  • ✗Vernachlässigung der Integrationsbandbreite bei der Konvertierung
  • ✗Einsatz ungeeigneter Messtechniken
  • ✗Fehlinterpretation von dBC/Hz-Einheiten

Häufig gestellte Fragen

Phasenrauschen wird normalerweise in dBc/Hz bei einer bestimmten Offsetfrequenz vom Träger ausgedrückt.
Phasenrauschen wirkt sich direkt auf die Signalqualität aus und beeinträchtigt die Systemleistung in Kommunikations-, Radar- und Präzisionsmessanwendungen.
Temperaturschwankungen können aufgrund von Änderungen der Komponentenparameter und thermischen Schwankungen in Oszillatorkreisen zu zusätzlichem Phasenrauschen führen.

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