基于时钟输入和相位噪声的抖动计算应用

 本文将采用低抖动时钟发生器AD9523为双通道、14位、250 MSPS ADC AD9643提供时钟。 使用这些产品后，常见的时钟频率为245.76 MHz，因此针对AD9523将采用30.72 MHz基准电压源(外部振荡器)，并设置内部寄存器，以生成AD9643的低抖动时钟输出。根据时钟输入和相位噪声的抖动计算公式：

通过时钟源的抖动可以近似预测SNR的影响。 其中影响最大的是宽带相位噪声。 设计师可以利用AD9523在10 MHz失调到编码带宽(245.76 MHz)范围内的宽带相位噪声来预测ADC的SNR，如图1所示。

从AD9523中，复制并得到两种条件下产生的相位噪声曲线。第一种条件是输出时钟频率为122.88 MHz，第二种条件是输出时钟频率为184.32 MHz。现在，继续做另一次近似推测，而这次的项数较为宽松。使用这两条曲线中的数据执行线性插值运算，以便在输出时钟频率为245.76 MHz的情况下近似得到10 MHz失调的相位噪声。

10 MHz失调时，若输出频率为122.88 MHz，则相位噪声为-158.3307 dBc/Hz。 类似地，若输出频率为184.32 MHz，则相位噪声为-156.2706 dBc/Hz。 执行线性插值运算，则输出频率为245.76 MHz时，10 MHz失调的预期相位噪声为-154.21 dBc/Hz(如图1所示)。 现在，利用等式近似计算面积，得到积分相位噪声。

现在，通过计算得到了所有必须的要素，但依然缺少最后一个公式。 需要计算此抖动对AD9643的SNR产生的影响。 现在来看看这个公式是什么，然后代入已知数。已知时钟频率和rms抖动。 从AD9643数据手册中可以得到140 MHz模拟输入频率下的SNR等于71.4 dBFS。 使用公式，可以看到结果为：

因此，当使用AD9523为AD9643提供时钟时，预期SNR值为68.763 dBFS。 最后，在实验室中进行设置，检查这些数字。

时钟（245.76 MHz，fIN = 140.1 MHz）" width="450" height="350" />

实验室结果显示SNR值为68.848 dBFS： 这是一个非常好的结果! 这一结果表明实际测量值非常接近预测的68.653 dBFS，并且可以看到预测结果与测量结果如此一致。