技术分析：时钟宽带GSPS JESD204B ADC

作者：时间：2016-05-06来源：网络收藏

　　通过将每个1 Hz偏移点相加来尝试计算准确的抖动不太实用。因此，通过以端点之间的dB/十倍频程值得到每个十倍频程各自的相位噪声斜率，可得出非常接近的均方根抖动。理想情况下，宽带相位噪声会综合为一个较大的偏移，该偏移等于采样频率。但是，要确保实例计算有界，我们可以在典型有线应用中计算均方根抖动。我们来看看图6中的相位噪声曲线，计算983 MHz载波的10 kHz到20 MHz偏移内的抖动。

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/201605/290788.htm

　　图6

　　可将从图5中得出的相位噪声十倍频程分段曲线细分为三个分段，以计算983 MHz频率载波的10 kHz到20 MHz偏移之间的均方根抖动。

　　总均方根抖动是两个目标频点之间的曲线下方区域的和。这种情况下，估计区域显示在标记为A、B和C的三个分段中。每个分段端点之间的相位噪声曲线斜率可轻松估计出，随后将用于进行计算。整个相位噪声频谱L(f)上的周期抖动JPER之间的关系如下所示：

　　(f2 – f1)之间的特定频段内的RMS JPER可由下式计算出：

　　L(f)的频率轴为对数标尺时，可使用分段函数估计出相位噪声。因此，L(f)可改写为：

　　其中，K-1是分段函数中的分段数，b是十倍频程起始频率的相位噪声大小，a是单位为dB/十倍频程的估计斜率，U(f)是阶梯函数。

　　如果我们将公式3中的L(f)代入公式2，便可以得到：

　　然后便可使用图6曲线的每个分段的值计算出均方根抖动，其中fc = 983 MHz：

　　A： a = –3.44 dB/十倍频程，起始频率为f = 10 kHz、b = –116.91 dBc/Hz

　　B： a = –9.75 dB/十倍频程，起始频率为f = 100 kHz、b = –120.35 dBc/Hz

　　C： a = –18.58 dB/十倍频程，起始频率为f = 1 MHz、b = –130.1 dBc/Hz

　　RMS JPER = 151 fs

　　最新的GSPS ADC使用JESD204B串行输出代替LVDS输出的多路复用器组。时钟解决方案还能如何使用JESD204B将系统内的多个ADC对齐到单个样本?

　　多通道低抖动GHZ时钟解决方案可将系统基准时序信号与称为SYSREF的信号在JESD204B规格内定义的相应时钟输出配对。 SYSREF信号是系统内使用的JESD204B链路的绝对时序基准信号。多个仪器、传感器阵列和雷达系统都需要将多个同步ADC(2、4、8、16 … 100s)的时间对齐到尽可能少的样本范围内。对于此类应用，时钟解决方案的时序灵活性对去偏斜和对齐SYSREF信号到每个相应的ADC时钟非常重要。

　　图7

　　多时钟输出配对在与彼此相关的相位及其关联的辅助SYSREF信号中可能会偏斜。粗调和精调时序可使时钟和SYSREF在一系列ADC中同步。

　　具有16个ADC的系统可能需要四个独立的采集板，每块板使用四个ADC，并且通过电气背板直接连接在一起。根据其相对于彼此的空间位置和走线之间的交点，每个ADC可在不同的时间看到关联的采样时钟边沿时刻。

　　在某些情况下，时钟和关联SYSREF需要对齐到各ADC的同一时间点。在其他系统中，时钟相位需要刻意不对齐，以考虑一系列ADC之间的输入信号相位差异。对于两个或四个ADC的交叉，时钟可能需要颠倒或针对特定90°增量调整相位。无论如何，JESD204B时钟解决方案均可在每个ADC时钟和SYSREF配对之间提供独立的偏斜能力，以发挥采集系统的作用。