11.7: Локальний осцилятор

Last updated
Save as PDF

Page ID: 28998

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

У генераторі шум, близький до центру коливань, частота називається мерехтіння шумом або\(1/f\) шумом, а в зміщеннях нижче декількох десятків мегагерц набагато більше, ніж тепловий шум, і тому велике занепокоєння в мікрохвильових системах. Шум проявляється у вигляді випадкових коливань амплітуди і фази носія. Коливання амплітуди гасяться насиченням в осциляторі і тому не викликають занепокоєння. Таким чином, близький шум, що викликає занепокоєння, є лише фазовим шумом. Фазовий шум генератора з низьким контуром\(Q\) зворотного зв'язку показаний на малюнку\(\PageIndex{1}\) (а) і на малюнку\(\PageIndex{1}\) (b) для високого\(Q\) контуру. Фізичне походження фазових областей прямої лінії не розуміється.

Фазовий шум виражається у вигляді відношення потужності фазового шуму в смузі\(1\text{ Hz}\) пропускання однієї бічної смуги (SSB) до загальної потужності сигналу. Це вимірюється при\(f_{m}\) зміщенні частоти від несучої і позначається\(\mathcal{L}(f_{m})\) одиницями\(\text{dBc/Hz}\) (тобто децибелами щодо потужності несучої на герц). Фазовий шум, який важливий у радіочастотних та мікрохвильових генераторах (мають відносно низький рівень\(Q\)), зазвичай переважає\(1/f_{m}^{2}\) форма. Потім фазовий шум

Рисунок\(\PageIndex{1}\): Графік журналу спектрів шуму генератора: (а) шум із замкнутим контуром з низьким\(Q\) контуром; і (б) шум із замкнутим контуром з високим\(Q\) контуром.

в\(1\text{ MHz}\) (загальна частота для порівняння характеристик фазового шуму різних осциляторів) пов'язана з фазовим шумом,\(f_{m}\) виміряним при

\[\label{eq:1}\mathcal{L}(1\text{MHz})=\mathcal{L}(f_{m})-10\log\left(\frac{1\text{ MHz}}{f_{m}}\right)^{2} \]