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作者：Richard Zarr，TI公司 很多人都知道，抖動（這是時鐘邊沿不確定性）是不好的現(xiàn)象，其不僅可導(dǎo)致噪聲增加，而且還會降低數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器的有效位數(shù) (ENOB)。 例如，如果系統(tǒng)需要 100MHz 14（最小值）位的 ENOB，我們就需要抖動小于 80 飛秒的時鐘！這可通過假設(shè)一個無失真的理想系統(tǒng)進行計算，讓 SINAD 和 SNR 數(shù)值相等（見公式 2）。 接下來，使 ENOB 等于 14，我們可在大約 86db 下計算出最小 SNR。將結(jié)果帶入公式 1，計算出大約為 80fs 的 tJ 值。 
公式 1 在數(shù)字信號處理過程中，采樣時鐘與處理時鐘之間需要有一定關(guān)聯(lián)。也就是說，無論是在十分之一速率下還是在全速率下采樣，樣片都必須在其速率的倍數(shù)下進行處理，而且要相位一致。這就需要一個“主”時鐘，其可用來衍生系統(tǒng)中的所有其它時鐘。 您可使用溫度補償晶體振蕩器 (TCXO) 和低相位噪聲 PLL 實現(xiàn)這一點，可將主時鐘顯著增加至更高的頻率。然后，您可對該最新高頻率時鐘進行下分頻，以提供都與主時鐘相關(guān)聯(lián)的剩余系統(tǒng)時鐘。這樣，采樣時鐘以及各種數(shù)字處理時鐘都相互具有關(guān)聯(lián)性。 現(xiàn)在有很多時鐘解決方案，但很多都需要時鐘緩沖器或其它時鐘分配方法，其可降低整體抖動性能。您可使用如 LMK03806 等一款器件來克服這個問題，其在同一器件中整合了所有主時鐘發(fā)生器和時鐘分配功能（帶驅(qū)動器），如圖 1 所示。該器件可在 300MHz 下運行的同時，具有不足 50fs 的 RMS 抖動（1.875MHz 至 20MHz）。此外，您還可通過對輸出進行編程來支持 LVDS、LVPECL 或 LVCMOS 并對其進行同步，以獲得共用上升沿。
圖 1 — LMK03806（具有時鐘發(fā)生器、時鐘分頻器和驅(qū)動器）的方框圖 因此，您下次設(shè)計采樣系統(tǒng)時，別忘了考慮時鐘抖動性能，因為這會影響整體動態(tài)范圍。 其它資源： 閱讀我們的最新博客系列《定時決定一切》，掌握更多時鐘技巧，如如何測量抖動以及如何使用分數(shù) PLL 創(chuàng)建調(diào)制波形等； 觀看《如何測量扇出緩沖器中的附加抖動》視頻； 進一步了解我們面向無線及有線通信、工業(yè)以及汽車應(yīng)用的時鐘產(chǎn)品系列。 |
