MEMS时钟振荡器在射频系统中的应用

DCXO参数的选择

DCXO在实际运行环境下可用的绝对频率牵引范围(APR)是由振荡器电路的牵引范围，频率稳定性和长期老化特性所决定的。例如，一个±150ppm牵引范围，频率稳定性±10ppm和老化特性 ±5ppm的DCXO将有±135ppm的APR。如果振荡器的频率稳定性等级降到±50ppm， 则可用频率范围APR也减少到±95ppm。在满足系统规格前提下，设计人员可能需要考虑在所需振荡器稳定性和器件成本之间的权衡。

图2：频率分辨率量化引起的相位噪声，DCXO 10 MHz输出，频率更新速率每秒25000次

应用DCXO的数字锁相环路设计需要选择合适的频率分辨率、频率更新速率和更新延迟，以尽量减少频率更新引起的量化相位噪声。通过提高频率更新速率和频率分辨率，量化噪声可以降至振荡器本征相位噪声水平以下。图2是不同频率分辨率调整下的10MHz DCXO相位噪声, 频率更新速率每秒25,000次。图中数据显示，如果DCXO频率调整的分辨率高于10ppb，频率更新引入的量化噪声可降至低于振荡器本征相位噪声的水平，使得频率调整不会影响性能。频率更新速率也是非常重要的设计参数，因为更新速率太低会导致DCXO在相对长的时间累积较大的频率相位误差，从而导致较大的频率调整数值和增加量化相位噪声。但是，对于一个能以1ppb分辨率调整的DCXO，即使是低至每秒2,500次的更新速率，也足以确保量化噪声不影响振荡器的性能(见图3)。

图3：频率更新速率对近载波相位噪声的影响，DCXO频率分辨率1 ppb

第四页：DCXO抖动清除电路实现