低相位噪声低成本定时解决方案

当前最先进的通信电路,例如：

•μWave频率上变频器

•点对点μWave回程

•卫星调制解调器

•高端网络

•测试和测量设备

都有一个共同点;极低的相位噪声频率参考.从历史上看,为了达到这种水平的相位噪声,振荡器制造商依靠SC-Cut晶振或第5或第7泛音AT-Cut晶体作为参考振荡器解决方案.

前者产生的OCXO体积庞大,功耗过大而且相当昂贵.后者实施起来很复杂,频率提供有限,并且抑制了系统自动校正老化和温度漂移的能力.

解决成本,尺寸,功率,频率稳定性和长期老化校正的综合挑战;Abracon开发了ABLNO系列VCXO晶振,具有出色的相位噪声特性,采用9x14mm封装.

提供50.0MHz和156.25MHz之间的十五个标准频率;这些器件为设计人员提供了全面的参考时序选择.此外,如果系统要求不能使用电压可控振荡器,ABLNO系列可提供固定时钟配置.

图(1)示出了50MHz载波处的典型相位噪声,而图(2)和(3)分别表示100MHz和156.25MHz载波处的典型相位噪声.表(1)总结了在这些载波上配置为VCXO振荡器的ABLNO系列的典型相位噪声性能,而表(2)表示绝对最差情况下的相位噪声特性.

表格1)

典型的相位噪声性能

表(2)

最差情况保证相位噪声性能

ABLNO系列采用经过特殊处理的第3版Overtone,AT-Strip石英晶体设计,采用各种处理技术进行优化,可在温度范围内提供极高的无负载“Q”和频率稳定性.这些晶体和振荡器电路的组合设计具有同类最佳的相位噪声作为主要目标;在载波的12kHz至20MHz的最佳带宽范围内产生了极低的均方根抖动.

表3)

ABLNO系列rms抖动

为了确保出色的相位噪声性能,ABLNO系列不仅满足上述设计的性能参数,而且Abracon还对100％的产品进行了相位噪声和均方根抖动兼容性的室温测试.

如前所述,Abracon已经制定了专有的Quartz-Blank处理技术,以显着降低这些器件的频率与温度误差.通常,相对于25ºC下的测量频率,ABLNO系列器件的误差小于±12ppm(最大值为±18ppm).在-40ºC至+85ºC的工作温度范围内可确保稳定性,如下图(4)所示.

此外,这些器件在10年的产品寿命期间保证比±7ppm的老化更好.为了在此期间实现频率校正能力,VCXO配置中保证了±28ppm的最小频率牵引能力,见图(5).