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晶体振荡器的抖动现象!

抖动是一种描述振荡器在时域中的稳定性的方法。它将所有噪声源组合在一起并显示它们对时间的影响。

让我们考虑一个简单的脉冲信号链。理想情况下,频率为 1 MHz 的完美脉冲信号的持续时间恰好是每1微秒,每500 ns 有一个交替边缘(参考下图 )。




但在现实世界中,这不会发生。实际上,交替边缘的位置和幅度会发生变化,这会导致信号下一个边缘何时出现的不确定性。这种不确定性被称为

抖动(时域)和相位噪声(频域)。

抖动测量时域中信号周期的变化,描述信号周期偏离其理想值的程度。通常,低于 10 MHz 的偏差不被归类为抖动,而是被归类为漂移或漂移。

有两种主要类型的抖动:确定性和随机性。

确定性抖动由可识别的干扰信号产生。它总是在幅度上有界,有特定的(非随机的)原因,并且无法进行统计分析。

确定性抖动有四个主要来源:

相邻信号走线之间的串扰

敏感信号路径上的 EMI 辐射

来自多层基板电源层的噪声

多个门同时切换到相同的逻辑状态

随机抖动描述了由不太可预测的影响引起的时序变化,例如会影响半导体晶体材料迁移率的温度或半导体工艺变化等。

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