Estoy estudiando la medición de las fluctuaciones de la señal del reloj en el rango de pico a pico de 50 a 100 ps, en frecuencias de reloj de hasta 250 MHz. ¿Qué tipo de equipo de medición necesito para eso? ¿Un osciloscopio súper rápido como la serie Dek7000C de Tektronix? ¿Alguna otra sugerencia (más barata)?
Dos osciladores (idénticos, e idealmente al menos algo sintonizables electrónicamente), los bloquean en fase a 90 grados, alimentan a un mezclador y luego pasan el resultado, observan el espectro con un analizador de espectro de baja frecuencia o incluso una tarjeta de sonido para PC .... Simple y barato.
Este es el método de cuadratura, que funciona bien para el ruido cercano al que el método de filtro de muesca no suele hacer tan bien, ya que por su propia naturaleza elimina la portadora y generalmente unos pocos KHz o menos a su alrededor.
El método de filtro de muesca es el análisis de espectro básico, pero con un filtro de muesca sintonizado con el fundamental porque las SA generalmente solo tienen un rango dinámico de 100 dB o menos y eso no es realmente suficiente para ver el ruido de fase a más de unas pocas decenas de KHz fuera si tu osc es bueno. Me gustan las líneas de código auxiliar hechas de bits de LDF450 para construir filtros de alto Q en este tipo de aplicación.
Si desea un kit comercial, keysight tiene un conjunto de medición de ruido de fase que es excelente, pero más de un contrato que una propuesta de compra a menos que se sienta realmente enrojecido.
Bimpelrekkie dijo:
Si también tiene un "limpio" (quiero decir, sin jitter o muy poco, en realidad: mucho menos jitter que la señal que desea examinar), entonces tal vez pueda multiplicar la limpieza y las señales de prueba (un mux podría hacerlo eso ya). Entonces el resultado es la señal de diferencia. Entonces prueba = 250 MHz. ref = 240 MHz y luego diff se convertiría en 250 - 240 = 10 MHz que podría examinar en un osciloscopio "estándar".
He usado esto:
Tengo un reloj limpio que envié a un DUT (era un transmisor SPDIF, fibra óptica y un receptor en el otro extremo). ¿Cuánto jitter agrega el DUT completo al reloj que emite? La respuesta es usar un detector de fase entre el reloj de entrada y de salida, lo que produce un espectro de ruido de fase centrado en 0 Hz. Un paso bajo y luego una tarjeta de sonido proporciona una buena forma de obtener un espectro de frecuencias.
En cuanto al detector de fase, dependiendo de la relación de fase de sus relojes, puede usar algunas puertas lógicas como XOR, o un mux, elija la que tenga la mayor variación de voltaje de salida en comparación con la fase.
Dado que su reloj de 250MHz debe provenir de alguna parte, probablemente un PLL que use un XO como referencia, si divide el 250MHz hacia abajo, puede compararlo con la frecuencia XO original usando este método, y sabrá cuánto jitter el PLL genera.
Sin embargo, el uso de la tarjeta de sonido solo detectará fluctuaciones de baja frecuencia. Si, por ejemplo, hay una transmisión de datos a alta velocidad en una traza de PCB cerca de la línea del reloj, la diafonía acoplará cierta inestabilidad al reloj. Y, dentro de un FPGA hay interferencia entre casi todo. Si los datos son lo suficientemente aleatorios y lo suficientemente rápidos, aumentará el nivel de ruido en su FFT, pero no tendrá idea de dónde provienen. Y si tiene un aumento en su ruido de fase en una frecuencia alta porque un PLL se comporta mal, si está fuera del ancho de banda de la tarjeta de sonido, no lo verá.
Por ejemplo, si tiene algún dispositivo USB integrado, obtendrá un pico a 8 kHz, ya que el procesamiento de los paquetes USB entrantes consume algo de energía, lo que hace que el PLL sea un poco más pequeño. Pero no verá el pico a 12 MHz del reloj base USB que se filtra hacia el reloj de 250 MHz con su tarjeta de sonido ...
Por lo tanto, esto no es un sustituto para el hardware adecuado de grado de laboratorio, pero es mucho más barato.
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