時脈抖動與相位雜訊測量與分析

始終12位確保高精度測量

只有 Teledyne LeCroy 能夠提供 12 位元垂直分辨率，同時不犧牲最佳信噪比和最低固有抖動 — 實現無與倫比的抖動測量精度。

• 無需權衡分辨率、採樣率或帶寬
• 最佳訊號雜訊比，實現最低的固有抖動
• 最低噪聲，實現無與倫比的抖動測量精度

長捕獲時間測量極低頻抖動

Teledyne LeCroy 示波器擁有業界最長的採集內存，能夠對最大的採集資料執行數學分析。這提供了分析最低頻率抖動分量的能力。

• 測量漂移至 5 Hz 或更小
• 測量以下原因引起的抖動 50/60 Hz 電源線問題
• 查看低頻抖動和漂移隨時間的變化

高品質示波器取樣時鐘

Teledyne LeCroy 示波器使用最高品質的取樣時脈來最大限度地減少從測量系統到時脈訊號擷取的附加抖動。

• 確保測量系統的附加抖動較低
• 取樣時脈抖動低至 15 fs_有效值

最一致的時脈抖動測量

使用 Teledyne LeCroy 的長示波器記憶體進行一次長時脈訊號擷取，並使用單一一致的設定對同一組資料進行所有時脈抖動測量和相位雜訊分析。

• 所有測量均透過一次時脈訊號擷取完成
• 統一應用全域設定以確保設定的一致性
• 超長記憶體允許同時測量低頻和高頻抖動

更快、更有效率的時脈抖動分析

節省時間並使用軟體選項，其中包括您需要的所有時脈抖動和相位雜訊測量工具，並透過易於使用的圖形使用者介面執行所有分析。

• 一種軟體選項包含所有必需的測量工具
• 簡化的使用者設定 – 沒有令人困惑的嚮導
• 無需多次收購

最完整的時脈抖動測量工具集

獲得更多洞察並分析任何領域的抖動。在一個軟體選項中同時查看所有測量和分析視圖。

• 完整的抖動域分析 - 時間、頻率（頻譜和相位雜訊）和統計
• 許多不同的同步抖動測量和視圖

如何測量抖動和相位雜訊？

振盪器的短期穩定性透過測量時域中的抖動和頻域中的相位雜訊來表徵。兩種測量都描述了相同的基本現象。因此，可以將相位雜訊與抖動相關聯。

相位雜訊分析儀僅在頻域中進行測量，而示波器在時域中進行測量，但可以透過數學方式將該資料轉換到頻域。因此，示波器是測量抖動和相位雜訊的理想選擇。然而，示波器必須具有高性能才能滿足現代振盪器的測量需求。

使用示波器測量相位雜訊是基於 TIE（時間間隔誤差）的測量。 TIE測量是輸入訊號超過預設電壓閾值的時間與使用者指定的參考頻率的理想時間位置之間的時間（或單位間隔）差。 TIE 測量通常以時間單位繪製為等於一段時間內的一組測量值的函數，這是振盪器相位調製包絡的圖形顯示。這可以透過示波器以數學方式轉換為相位雜訊與頻率的頻域圖。

根據相位雜訊計算時間抖動

一旦產生相位雜訊與頻率的關係圖，就可以根據感興趣的頻率範圍內的積分相位雜訊功率來計算 TIE 抖動的等效 RMS 值。遊標用於定義相位雜訊圖上的頻率範圍，抖動和相位雜訊值顯示在表格中。

高效能示波器和降噪工具提高相位雜訊運算精度

Teledyne LeCroy 的 12-bit 示波器將低雜訊（高信噪比性能）與極低的內部取樣時脈抖動結合在一起。這導致非常低的抖動本底噪音。然而，抖動（和相位雜訊）性能可以透過外差功能、濾波器和雙輸入方法進一步增強。

• 外差功能：外差功能使用基於相位雜訊分析儀操作的軟體方法，非常適合低斜率訊號。
• 輸入濾波器：測量設定中的高頻雜訊和不良影響可能會對測量產生負面影響。透過使用合適的低通、高通或帶通濾波器來減少外來噪音，可以減少這些影響。
• 雙輸入法：此方法透過分離器將測量訊號從外部分離出來，並透過示波器的兩個輸入通道同時擷取。兩個輸入通道中的雜訊不相干，因此訊號雜訊比增加。

Clock Expert 中的外差功能執行與相位雜訊分析儀類似的功能

左圖顯示了使用頻譜分析儀或相位雜訊分析儀進行的典型相位雜訊測量。被測振盪器的輸出訊號與低相位雜訊的參考振盪器的輸出訊號混合，設定為相同的頻率和90°的相對相位。相移被設定為精確的相位正交，這由混頻器輸出處的最小直流電平指示。混頻器現在用作相位檢測器，並產生與兩個源之間的相位差成比例的電壓。參考振盪器具有非常低的相位噪聲，並且混頻器的輸出本質上是被測振盪器的相位噪聲的函數。混頻器的輸出訊號經過低通濾波，以去除高頻和項以及混頻器洩漏的頻譜成分。

Clock Expert 中的外差功能的工作原理相同，使用軟體方法，並在軟體內部產生參考振盪器，並假定其是理想的。

使用示波器長採集記憶體進行低頻相位雜訊分析

示波器中的相位雜訊測量使用快速傅立葉變換 (FFT) 將時域資料轉換為頻域。使用 FFT 計算的最低頻率是擷取週期的倒數，擷取週期（在給定取樣率下）由示波器擷取記憶體長度定義，記憶體越大，測量頻率越低。

例如，為了能夠測量頻率為 20 Hz 的相位噪聲，擷取週期必須為 50 毫秒（1/.050 秒 = 20 Hz）。以 50 GS/s 取樣率捕捉 10 毫秒需要 500 億個點（Mpts）的示波器擷取記憶體（050 s * 10e9 S/s = 500e6 S 或點）。