基础电子中的射频知识——抖动和相位噪声
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2020-10-19
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基础电子中的射频知识基础电子中的射频知识——抖动和相位噪声抖动和相位噪声
简介：本文介绍了抖动和相位噪声的基础知识，以及它的引发因素、和观察分析的探讨。 抖动(Jitter)反映的
是数字信号偏离其理想位置的时间偏差。高频数字信号的bit周期都非常短，一般在几百ps甚至几十ps，很小的
抖动都会造成信号采样位置电平的变化，所以高频数字信号对于抖动都有严格的要求。 实际信号的很复
杂，可能既有随机抖动成分(RJ)，也有不同频率的确定性抖动成分(DJ)。确定性抖动可能由于码间干扰或一些周
期性干扰引起，而随机抖动很大一部分来源于信号上的噪声。下图反映的是一个带噪声的数字信号及其判决阈
值。一般我们把数字信号超过阈值的状态判决为“1”，把低于阈值的状态判决为“0”，由于信号的
简介：本文介绍了
抖动
和相位噪声的基础知识，以及它的引发因素、和观察分析的探讨。
抖动
(Jitter)反映的是数字信号偏离其理想位置的时间偏差。高频数字信号的bit周期都非常短，一般在几百ps甚至几十ps，
很小的
抖动
都会造成信号采样位置电平的变化，所以高频数字信号对于抖动都有严格的要求。
实际信号的很复杂，可能既有随机抖动成分(RJ)，也有不同频率的确定性抖动成分(DJ)。确定性抖动可能由于码间干扰或
一些周期性干扰引起，而随机抖动很大一部分来源于信号上的噪声。下图反映的是一个带噪声的数字信号及其判决阈值。一般
我们把数字信号超过阈值的状态判决为“1”，把低于阈值的状态判决为“0”，由于信号的上升沿不是无限陡的，所以垂直的幅度
噪声就会造成信号过阈值点时刻的左右变化，这就是由于噪声造成信号抖动的原因。
要进行信号抖动的分析，最常用的工具是宽带示波器配合上响应的抖动分析软件。示波器里的抖动分析软件可以方便地对
抖动的大小和各种成分进行分解，但是示波器由于噪声和测量方法的限制，很难对亚ps级的抖动进行精确测量。现在很多高
速芯片对时钟的抖动要求都在1ps以下甚至更低。这就需要借助于其它的测量方法比如相位噪声(phase noise)的测量方法。
我们知道抖动是时间上的偏差，它也可以理解成时钟相位的变化，这就是相位噪声。对于时钟信号，我们观察其基波的频
谱分布。理想的时钟信号其基波的频谱应该是一根很窄的谱线，但实际上由于相位噪声的存在，其谱线是比较宽的一个包络，
这个包络越窄，说明相位噪声(抖动)越小，信号越接近理想信号。下图是一个真实时钟信号的频谱，信号的基波在2.5GHz，我
们观察2.5GHz附近10MHz带宽的频谱。我们可以看到首先信号的频谱不是一根很窄的谱线，其谱线有展宽(随机噪声的影
响)，其次上面叠加的还有一些特定频率的干扰(确定性抖动的影响)。
资源评论
马李灵珊2023-07-26作者通过清晰的例子和图表来解释抖动和相位噪声，在不使用过多专业术语的情况下有效地传达了知识。
maXZero2023-07-26文章内容详实，覆盖了抖动和相位噪声的基本概念和常见应用场景。
懂得越多越要学2023-07-26这篇文章介绍了基础电子中的射频知识，内容简洁明了，容易理解。
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