技術(shù)分享：振蕩器動態(tài)相位噪聲優(yōu)化的4步實操指南

加速度靈敏度是晶體振蕩器對任何方向施加的外力的固有靈敏度。石英振蕩器確實提供了我們所有人每天都依賴的電子設(shè)備的心跳。石英的有用之處在于，如果施加電壓，石英將開始振動。不利的一面是，如果施加振動，石英會產(chǎn)生電壓。該電壓顯示為相位噪聲，并且是真正的阻力。

相位噪聲或頻率變化的大小與施加的力或加速度成正比。力越大，頻率不穩(wěn)定性越大，噪聲越大。由于晶體的加速度敏感性而引起的頻率不穩(wěn)定性會影響振蕩器性能的許多方面，例如：短期穩(wěn)定性和相位噪聲性能。相位抖動種振動引起的相位噪聲會影響數(shù)字通信系統(tǒng)和RF系統(tǒng)的性能。該錯誤將表現(xiàn)為誤碼率的增加。所有石英晶體都表現(xiàn)出一定程度的固有振動敏感性。所以問題仍然存在。該怎么辦？要使加速度敏感性對客戶系統(tǒng)的影響最小化，有許多可解決的方法。

一、正確選擇諧振器
正確選擇諧振器(例如：使用的晶體切割類型)：
晶體的切割會對整個系統(tǒng)的性能產(chǎn)生很大的影響。AT切割晶體廣泛用于許多類型的參考時鐘。研究表明，AT切割晶體的性能幾乎與SC切割晶體相同。但是，SC切割晶體的總體伽馬矢量仍遠(yuǎn)優(yōu)于AT切割晶體。
晶體安裝結(jié)構(gòu)對于晶體在振動下的性能也起著重要作用。有多種采用不同安裝結(jié)構(gòu)的晶體封裝，但是，根據(jù)我們的經(jīng)驗，發(fā)現(xiàn)采用四點安裝結(jié)構(gòu)的不同腳位封裝在抗振性方面具有最高水平。
通過將晶體固定在4個位置，可以極大地改變封裝的安裝諧振，從而降低振動對性能的整體影響。  
選擇合適的晶體后，可以通過篩選所有軸上的加速度敏感度來進(jìn)一步保證性能。通過在安裝到振蕩器封裝中之前對晶體進(jìn)行預(yù)篩選，可以降低客戶的成本，并在標(biāo)準(zhǔn)封裝中提供定制解決方案。

二、進(jìn)行振動篩分
在共振器水平上進(jìn)行振動篩分(篩分以獲得最佳的g靈敏度)：
在Bliley，通過誘導(dǎo)已知大小的正弦或隨機(jī)力來執(zhí)行篩選。然后，使用相位噪聲分析儀測量劣化。如果使用給定頻率的正弦波形，將測量由單音引起的雜散。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，可以計算出諧振器的加速度靈敏度。
如果將隨機(jī)頻譜應(yīng)用于晶體，則可以基本上測量整個振動帶寬上的相位噪聲，并根據(jù)給定的PSD計算出g靈敏度。

三、被動隔離
被動隔離(機(jī)械阻尼)會對參考時鐘的加速靈敏度產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。如果輸入振動減小，則衰減也會減小。被動隔離確實有其缺點，根據(jù)要隔離的內(nèi)容，系統(tǒng)可能會變得相當(dāng)大。
平臺的諧振頻率也可能是一個大問題。典型的安裝座可以具有3.5到4的透射率，這意味著輸入到系統(tǒng)中的力會被放大。應(yīng)注意不要超過系統(tǒng)的最大排量，否則會損壞隔離器。
這個問題采用低固有頻率隔離方案。從理論上講，低于1 Hz的隔離結(jié)構(gòu)是理想的，但實際上，由于需要阻尼機(jī)制和擺動空間，因此這些系統(tǒng)非常大，這就是電子補(bǔ)償?shù)挠锰帯?/span>

四、電子補(bǔ)償
通過采用電子補(bǔ)償，可以最大程度地減小無源隔離系統(tǒng)的尺寸，同時仍能獲得無源安裝的好處。電子補(bǔ)償還將最小化隔離結(jié)構(gòu)諧振頻率的影響。
電子補(bǔ)償提供了卓越的結(jié)果，并且可以實現(xiàn)比標(biāo)準(zhǔn)晶體少兩個數(shù)量級的振動不靈敏性水平。
使用的典型補(bǔ)償方案可以覆蓋大約500Hz的振動，而隔離結(jié)構(gòu)以大約120Hz開始衰減。
如此寬的分頻范圍能夠大大提高晶體的性能，并從根本上為客戶提供抗振動參考信號。