為您的轉(zhuǎn)換器選擇正確的時(shí)鐘(3)

(接上期)
了解時(shí)鐘源

        采樣時(shí)鐘的潛在來(lái)源很多。通常，選擇范圍可以縮小至固定和可調(diào)頻率。適合數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器的時(shí)鐘可參考AN-835[1]和AN-928[2]。這些時(shí)鐘的共同點(diǎn)是具有一直被關(guān)注的兩個(gè)重要特性：良好的寬帶噪聲性能和低非諧波雜散。雖然簡(jiǎn)單地選擇任意時(shí)鐘源很吸引人，但這樣會(huì)導(dǎo)致性能不佳，尤其要注意宣傳低相位噪聲的廉價(jià)振蕩器。最佳做法是在開始設(shè)計(jì)前測(cè)試并測(cè)量時(shí)鐘源的相位噪聲，即便制造商聲稱相位噪聲或抖動(dòng)性能良好。抖動(dòng)測(cè)量時(shí)常不一致，使用了針對(duì)其他類型系統(tǒng)的方法。這些測(cè)量可能不適用于ADC性能，在選擇時(shí)鐘源前應(yīng)予以驗(yàn)證。切勿將FPGA(現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯陣列)輸出用作時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)器。幾乎所有的FPGA輸出均具有極高的抖動(dòng)水平。  



        一般而言，最好選擇從某種形式的晶振基準(zhǔn)源獲得的時(shí)鐘源。如上所述，晶體具有已知精度，可以影響采樣信號(hào)的頻率或時(shí)間精度。另外，晶體源具有已知的寬帶噪聲和雜散性能。即使是PLL頻率合成器(包括最先進(jìn)的信號(hào)源，例如Agilent的E4428C和Rohde & Schwarz的SMA100)，也以內(nèi)部晶體源為基準(zhǔn)。 

固定頻率(晶體時(shí)鐘振蕩器)

        許多應(yīng)用需要與外部信號(hào)不同步的簡(jiǎn)單時(shí)鐘源。對(duì)于這些應(yīng)用，固定頻率晶體振蕩器較合適。Wenzel、Techtrol Cyclonetics, Inc.、Taiten、Rakon、Valpey Fisher、Vectron等制造商均生產(chǎn)低相位噪聲固定頻率晶體振蕩器。雖然產(chǎn)品性能范圍廣泛，但對(duì)大多數(shù)應(yīng)用低端晶體振蕩器也能得到良好的性能。典型的低成本CMOS和PECL(正電壓射極耦合邏輯)時(shí)鐘振蕩器通常具有優(yōu)于200 fS的時(shí)鐘抖動(dòng)性能，例如Vectron VCC6和Valpey Fisher VFAC3。諸如Wenzel Sprinter和超低噪聲系列的高端產(chǎn)品可獲得50~75 fS之間的抖動(dòng)值，具體取決于產(chǎn)品型號(hào)和實(shí)際設(shè)計(jì)。

        低成本時(shí)鐘振蕩器的一個(gè)問題是常常未規(guī)定抖動(dòng)或相位噪聲。如果時(shí)鐘源未提供規(guī)格，通常可使用ADC評(píng)估板(例如為時(shí)鐘源選擇的評(píng)估板)，根據(jù)AN-501[4]內(nèi)所述進(jìn)行測(cè)量。該簡(jiǎn)單測(cè)量需要評(píng)估板、被測(cè)試時(shí)鐘及兩條用于模擬輸入的濾波正弦波，如框圖12所示。該簡(jiǎn)單的測(cè)試平臺(tái)可以快速確定時(shí)鐘源是否適合所需應(yīng)用，并可在實(shí)際構(gòu)建設(shè)計(jì)前對(duì)性能做出準(zhǔn)確期望。