時(shí)域中的乘法類似于頻域中的卷積。時(shí)鐘上的任意相位噪聲波裙或相位調(diào)制雜散噪聲將卷積為數(shù)字信號(hào)提供給ADC。耦合至采樣輸出的時(shí)鐘上的噪聲卷積的水平或大小如下式所示。

圖5中的頻域顯示了時(shí)鐘信號(hào)的一個(gè)相位噪聲曲線示例。X軸顯示了相對(duì)于載波的頻率偏移，此例中為983 MHz的時(shí)鐘。Y軸是以dBc/Hz表示的相位噪聲密度(與單位為赫茲的載波功率相關(guān)的dB功率)。從此曲線應(yīng)該能夠清楚看出，以時(shí)鐘上的頻率進(jìn)一步觀察相位噪聲時(shí)，將會(huì)創(chuàng)建相關(guān)噪底并減小逐漸增大的累積相位噪聲的幅度。

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圖5

此曲線顯示了與頻率為983 MHz的載波時(shí)鐘上的頻率偏移交叉的相位噪聲，其單位為dBc/Hz。通過此信息可推算出時(shí)鐘抖動(dòng)。

時(shí)鐘信號(hào)的均方根抖動(dòng)可通過相位噪聲曲線計(jì)算出，方法是將曲線下方的區(qū)域以每十倍頻程分段的方式積分。盡管現(xiàn)在有在線計(jì)算工具可從相位噪聲計(jì)算出抖動(dòng)，但使用幾個(gè)數(shù)學(xué)公式也可做到這一點(diǎn)。

通過將每個(gè)1 Hz偏移點(diǎn)相加來嘗試計(jì)算準(zhǔn)確的抖動(dòng)不太實(shí)用。因此，通過以端點(diǎn)之間的dB/十倍頻程值得到每個(gè)十倍頻程各自的相位噪聲斜率，可得出非常接近的均方根抖動(dòng)。理想情況下，寬帶相位噪聲會(huì)綜合為一個(gè)較大的偏移，該偏移等于采樣頻率。但是，要確保實(shí)例計(jì)算有界，我們可以在典型有線應(yīng)用中計(jì)算均方根抖動(dòng)。我們來看看圖6中的相位噪聲曲線，計(jì)算983 MHz載波的10 kHz到20 MHz偏移內(nèi)的抖動(dòng)。

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圖6

可將從圖5中得出的相位噪聲十倍頻程分段曲線細(xì)分為三個(gè)分段，以計(jì)算983 MHz頻率載波的10 kHz到20 MHz偏移之間的均方根抖動(dòng)。

總均方根抖動(dòng)是兩個(gè)目標(biāo)頻點(diǎn)之間的曲線下方區(qū)域的和。這種情況下，估計(jì)區(qū)域顯示在標(biāo)記為A、B和C的三個(gè)分段中。每個(gè)分段端點(diǎn)之間的相位噪聲曲線斜率可輕松估計(jì)出，隨后將用于進(jìn)行計(jì)算。整個(gè)相位噪聲頻譜L(f)上的周期抖動(dòng)JPER之間的關(guān)系如下所示：

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然后便可使用圖6曲線的每個(gè)分段的值計(jì)算出均方根抖動(dòng)，其中
fc = 983 MHz：
A: a = –3.44 dB/十倍頻程，起始頻率為f = 10 kHz、b = –116.91 dBc/Hz
B: a = –9.75 dB/十倍頻程，起始頻率為f = 100 kHz、b = –120.35 dBc/Hz
C: a = –18.58 dB/十倍頻程，起始頻率為f = 1 MHz、b = –130.1 dBc/Hz
RMS JPER = 151 fs

最新的GSPS ADC使用JESD204B串行輸出代替LVDS輸出的多路復(fù)用器組。時(shí)鐘解決方案還能如何使用JESD204B將系統(tǒng)內(nèi)的多個(gè)ADC對(duì)齊到單個(gè)樣本？

多通道低抖動(dòng)GHZ時(shí)鐘解決方案可將系統(tǒng)基準(zhǔn)時(shí)序信號(hào)與稱為SYSREF的信號(hào)在JESD204B規(guī)格內(nèi)定義的相應(yīng)時(shí)鐘輸出配對(duì)。SYSREF信號(hào)是系統(tǒng)內(nèi)使用的JESD204B鏈路的絕對(duì)時(shí)序基準(zhǔn)信號(hào)。多個(gè)儀器、傳感器陣列和雷達(dá)系統(tǒng)都需要將多個(gè)同步ADC (2、4、8、16 … 100s)的時(shí)間對(duì)齊到盡可能少的樣本范圍內(nèi)。對(duì)于此類應(yīng)用，時(shí)鐘解決方案的時(shí)序靈活性對(duì)去偏斜和對(duì)齊SYSREF信號(hào)到每個(gè)相應(yīng)的ADC時(shí)鐘非常重要。

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圖7

多時(shí)鐘輸出配對(duì)在與彼此相關(guān)的相位及其關(guān)聯(lián)的輔助SYSREF信號(hào)中可能會(huì)偏斜。粗調(diào)和精調(diào)時(shí)序可使時(shí)鐘和SYSREF在一系列ADC中同步。

具有16個(gè)ADC的系統(tǒng)可能需要四個(gè)獨(dú)立的采集板，每塊板使用四個(gè)ADC，并且通過電氣背板直接連接在一起。根據(jù)其相對(duì)于彼此的空間位置和走線之間的交點(diǎn)，每個(gè)ADC可在不同的時(shí)間看到關(guān)聯(lián)的采樣時(shí)鐘邊沿時(shí)刻。

在某些情況下，時(shí)鐘和關(guān)聯(lián)SYSREF需要對(duì)齊到各ADC的同一時(shí)間點(diǎn)。在其他系統(tǒng)中，時(shí)鐘相位需要刻意不對(duì)齊，以考慮一系列ADC之間的輸入信號(hào)相位差異。對(duì)于兩個(gè)或四個(gè)ADC的交叉，時(shí)鐘可能需要顛倒或針對(duì)特定90°增量調(diào)整相位。無論如何，JESD204B時(shí)鐘解決方案均可在每個(gè)ADC時(shí)鐘和SYSREF配對(duì)之間提供獨(dú)立的偏斜能力，以發(fā)揮采集系統(tǒng)的作用。

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圖8