Cardinal时钟振荡器的稳定性

Cardinal时钟振荡器的稳定性，测量时钟振荡器频率稳定性，石英晶体振荡器表现出许多频率/周期不稳定性。 制造商通常会指定 他们的振荡器在短期内 长期、长期和环境频率稳定性。

环境稳定性反映了温度、振动、电源变化， 和其他环境因素 取决于时钟振荡器的输出频率或相位。图1是一个 时钟稳定性的例子 从预热期间的振荡器 冷启动。真正的振荡器输出如轨迹2所示。这 较低的轨迹(轨迹B)是趋势 平均内部温度 (1mV = 1°C)这表明 在启动过程中，内部温度上升约8℃ 在2000秒的时间里。 在此期间，平均振荡器周期的变化是 大概25 ps。这是读入的 跟踪C，它包含 的平滑测量 时间间隔误差趋势 级别(tie@lv)。时间间隔 水平误差测量时间石英晶体振荡器的差异 理想状态下的测量周期 句号。迹A，领带的走向 @lv，被覆盖在被抚平的 追踪。它显示了一个峰到峰 略微超过的变化 100 ps。温度变动 对这个振荡器几乎没有影响。

长期稳定性，如所示 图2涉及一个逐渐漂移振荡器定时。长期的 稳定性通常包括振荡器老化，但不包括环境引起的漂移。老化，在晶体振荡器中引起 通过各种机电 机制。长期稳定性 通常用份/来表示 百万或百万分之一。10ppm的典型规格意味着 在1毫秒的时间间隔内，时钟 周期可以变化10 ns: dt = 1毫秒*(10/1，000，000) =10纳秒。短期稳定性是一个函数振荡器中的噪声信号，代表一个相位振荡器输出的调制。短期稳定性可以是 在时域中指定为 抖动。最大的缺点是 这种指定short的方法 术语稳定性在于它依赖于测量间隔。 测量观察时间越长 峰峰值抖动幅度。

图3显示了典型的抖动 400MHz的测量 表面声波振荡器。平均值或平均数 均方根周期为2.4999 ns 7 ps的抖动(σ)和峰值 峰值抖动(范围)为35 ps。 请注意，制造商 这个振荡器指定了那个峰值 为了测量峰值抖动 1000个周期的持续时间。

许多制造商尽量减少 观察时间相关性 通过指定振荡器短路 根据Allan方差的项稳定性。艾伦方差 使用频率差 相邻频率之间 测量，通常使用 一个频率计数器，用来计算振荡器输出的方差频率。

短期稳定性也可以 在频域中指定作为相位噪声。相位噪声表征的形状振荡器的频谱。典型相位噪声 10时的规格为–100 dbC 与载波的kHz偏移。 相位噪声可以使用窄带FFT频谱来测量 分析器(12-16位振幅 分辨率)或专用阶段 噪声测量系统

勒罗伊抖动和时序分析的最大优势 包是学习的能力 长期和短期振荡器定时的变化。 长记忆和智能触发器 使采集和显示这种数据变得容易专门抖动 测量值与 能够测量和关联温度或电源电压等其他参数的影响是评估环境稳定性的理想选择。