2 了解相位噪声与抖动之间的差异

良好的相位噪声对于充分提高 ADC 的性能至关重要。在尝试实现所需转换器的额定性能时，了解采样时钟的相位噪声以及与抖动的关系非常重要。

通常使用相位噪声曲线或图形来分析时钟或时钟信号链的总体噪声性能。相位噪声是来自电源或其他噪声源的任何加性噪声的累积结果，这些噪声会影响时钟的纯 音并导致信号偏离理想状态。信号的相位会发生变化，从而围绕分析的信号音调产生相位噪声曲线。然后通过在特定频率范围或积分带宽内对信号音调的相位噪声曲线进行积分来计算抖动。图 2-1 展示了积分带宽为 20Hz 至 130MHz 时的相位噪声曲线。蓝线是要分析的相位噪声曲线，两条红色垂直线表示积分带宽限制。

要计算抖动，请将积分带宽下限设置为接近直流的值，以考虑时钟的整个相位噪声曲线。在该应用中，我们选择了 20Hz。为了获得积分上限，我们建议至少使用 ADC 采样频率 (Fs)，而为了进行更好的分析，请使用 2×Fs。例如，如果 ADC 的采样速率为 65MSPS，则积分带宽范围为 20Hz 到至少 65MHz（如果要更详细考虑噪声，则最高可达 130MHz）。很多时候，2×Fs 更适合于了解宽带噪声贡献并确保达到采样时钟的本底噪声。

确定积分带宽后，可以根据相位噪声曲线计算抖动。首先，根据对数刻度将每个部分细分为不同的象限，例如 10kHz 至 100kHz、100kHz 至 1MHz 等。然后，对每个象限进行单独积分以确定噪声功率。然后，将每个噪声功率加在一起以了解曲线下的总噪声功率。最后，根据总噪声功率来计算 RMS 相位抖动（以弧度或秒为单位）。图 2-2 展示了如何利用四个象限对相位噪声曲线进行积分以计算指定积分带宽附近的总抖动。