频域相位噪声及负载电流特点

发布时间:2020-11-17 阅读量:1208 来源: 我爱方案网 作者: 我爱方案网

如何从时钟装置获取频域相位噪声曲线并确定特定ADC采样时钟频率的时域均方根抖动。将时钟的相位噪声与特定抖动值相关联可能有点违反常理。虽然这两者相关联,但需要跨越频域和时域鸿沟才能进行对应。相位噪声曲线在频域中绘制,而时钟信号的均方根抖动分量反映为时域值。


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时域中的乘法类似于频域中的卷积。时钟上的任意相位噪声波裙或相位调制杂散噪声将卷积为数字信号提供给ADC。耦合至采样输出的时钟上的噪声卷积的水平或大小如下式所示。频域显示了时钟信号的一个相位噪声曲线示例。X轴显示了相对于载波的频率偏移,此例中为983MHz的时钟。Y轴是以dBc/Hz表示的相位噪声密度(与单位为赫兹的载波功率相关的dB功率)。从此曲线应该能够清楚看出,以时钟上的频率进一步观察相位噪声时,将会创建相关噪底并减小逐渐增大的累积相位噪声的幅度。


时钟信号的均方根抖动可通过相位噪声曲线计算出,方法是将曲线下方的区域以每十倍频程分段的方式积分。尽管现在有在线计算工具可从相位噪声计算出抖动,但使用几个数学公式也可做到这一点。通过将每个1Hz偏移点相加来尝试计算准确的抖动不太实用。因此,通过以端点之间的dB/十倍频程值得到每个十倍频程各自的相位噪声斜率,可得出非常接近的均方根抖动。理想情况下,宽带相位噪声会综合为一个较大的偏移,该偏移等于采样频率。但是,要确保实例计算有界,我们可以在典型有线应用中计算均方根抖动。计算983MHz载波的10kHz到20MHz偏移内的抖动。


可将从图中得出的相位噪声十倍频程分段曲线细分为三个分段,以计算983MHz频率载波的10kHz到20MHz偏移之间的均方根抖动。总均方根抖动是两个目标频点之间的曲线下方区域的和。这种情况下,估计区域显示在标记为A、B和C的三个分段中。每个分段端点之间的相位噪声曲线斜率可轻松估计出,随后将用于进行计算。整个相位噪声频谱L(f)上的周期抖动JPER之间的关系如下所示:然后便可使用图曲线的每个分段的值计算出均方根抖动,其中fc=983MHz:A:a=–3.44dB/十倍频程,起始频率为f=10kHz、b=–116.91dBc/HzB:a=–9.75dB/十倍频程,起始频率为f=100kHz、b=–120.35dBc/HzC:a=–18.58dB/十倍频程,起始频率为f=1MHz、b=–130.1dBc/HzRMSJPER=151fs。


DC-DC转换器是专为负载这一个器件供电而设计的。在DC-DC转换器应用中,负载电流是指在指定的功率电平下电路下游从DC-DC转换器吸收的电流。如果在转换器的输出端施加一个负载,就可以分析许多常见工业参数的特性,包括效率与负荷的曲线、直流线性调整率、DC负载调整率和电流极限测试。直流线性和负载调整率:当DC-DC转换器的电源电压从额定最大值扫描到额定最小值,同时芯片的输出保持在满电流负载状态时,输出电压会发生变化。直流线性调整率是指输出电压的变化百分比,单位为mV/V或百分比。


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同样地,DC负载调整率是指当电源电压保持稳定且输出负载从规定的最小额定电流变化到最大额定电流或者说满负载时的输出电压变化,用mV/A或百分比表示。负载调整率通常在电源电压维持在额定输入电压时进行测量。效率与负载曲线:效率是消耗功率与输入功率之比,通常以百分比表示([Vout*Iout]/[Vin*Iin]*100)。因此,效率与负载的曲线可以显示DC-DC转换器的效率随负载的增加而变化的情况。我们可能希望显示不同输入电压下的效率与负载曲线,包括最小输入电压、额定输入电压和最大输入电压。


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