2 了解相位噪聲與抖動之間的差異

良好的相位噪聲對于充分提高 ADC 的性能至關重要。在嘗試實現所需轉換器的額定性能時，了解采樣時鐘的相位噪聲以及與抖動的關系非常重要。

通常使用相位噪聲曲線或圖形來分析時鐘或時鐘信號鏈的總體噪聲性能。相位噪聲是來自電源或其他噪聲源的任何加性噪聲的累積結果，這些噪聲會影響時鐘的純 音并導致信號偏離理想狀態。信號的相位會發生變化，從而圍繞分析的信號音調產生相位噪聲曲線。然后通過在特定頻率范圍或積分帶寬內對信號音調的相位噪聲曲線進行積分來計算抖動。圖 2-1 展示了積分帶寬為 20Hz 至 130MHz 時的相位噪聲曲線。藍線是要分析的相位噪聲曲線，兩條紅色垂直線表示積分帶寬限制。

要計算抖動，請將積分帶寬下限設置為接近直流的值，以考慮時鐘的整個相位噪聲曲線。在該應用中，我們選擇了 20Hz。為了獲得積分上限，我們建議至少使用 ADC 采樣頻率 (Fs)，而為了進行更好的分析，請使用 2×Fs。例如，如果 ADC 的采樣速率為 65MSPS，則積分帶寬范圍為 20Hz 到至少 65MHz（如果要更詳細考慮噪聲，則最高可達 130MHz）。很多時候，2×Fs 更適合于了解寬帶噪聲貢獻并確保達到采樣時鐘的本底噪聲。

確定積分帶寬后，可以根據相位噪聲曲線計算抖動。首先，根據對數刻度將每個部分細分為不同的象限，例如 10kHz 至 100kHz、100kHz 至 1MHz 等。然后，對每個象限進行單獨積分以確定噪聲功率。然后，將每個噪聲功率加在一起以了解曲線下的總噪聲功率。最后，根據總噪聲功率來計算 RMS 相位抖動（以弧度或秒為單位）。圖 2-2 展示了如何利用四個象限對相位噪聲曲線進行積分以計算指定積分帶寬附近的總抖動。