验证高速数字设计中 PLL 的加性相位噪声和抖动衰减

您的任务

加性相位噪声（残余相位噪声）是指设备在其输入信号的相位噪声中额外添加的相位噪声量。因此，测试装置需要使用拟理想信号源，确保相较于被测设备的加性相位噪声，信号源的相位噪声可以忽略不计，如此被测设备输出端测得的相位噪声将主要为其加性相位噪声。对于现代高速数字应用中的 PLL，此类测量任务愈加困难，并需要具备一流相位噪声性能的信号源。

另一个重要参数则为抖动传递函数 (JTF)，可显示设备在不同频率偏移条件下的抖动衰减。在被测设备的输入端应用人工离散抖动，并在其输入端和输出端测量此抖动，以计算 PLL 抖动衰减。

罗德与施瓦茨解决方案

R&S®FSWP 相位噪声分析仪和 VCO 测试仪具备业内领先的相位噪声灵敏度，并可使用 R&S®FSWP-B60 互相关和 R&S®FSWP-B61 互相关（低相位噪声）选件进一步提高灵敏度。

此仪器使用 R&S®FSWP-B64 残余相位噪声测量选件，可提供超低相位噪声信号源，便于轻松测量加性相位噪声。

也可使用 R&S®SMA100B 射频和微波信号发生器等外部信号源以激励被测 PLL。R&S®SMA100B 具备卓越的信号纯度和相位噪声性能，并可使用不同的相位噪声性能选件进行扩展。

对于大多数 SerDes PLL 和时钟合成器，与被测设备的加性相位噪声相比，R&S®FSWP-B64 和 R&S®SMA100B 的相位噪声可以忽略不计。R&S®FSWP 测得的相位噪声主要为被测设备的加性相位噪声。

根据 R&S®FSWP-B64 的加性相位噪声测量方法，可以进一步抑制激励信号的相位噪声影响 1)。与其他解决方案不同，此测量方法无需手动确保与外部移相器正交。R&S®FSWP 会自动解决这一问题，在加性相位噪声测量的易用性方面树立了新标准。

R&S®SMA100B 还可用于测量 PLL 的抖动传递函数。通过调相（R&S®SMAB-K720 选件）为信号源添加人工抖动。

R&S®FSWP 测量被测设备输出端的实际抖动，并将其归一化为输入端抖动，从而测定抖动衰减。本应用说明页面提供可供下载的外部工具。此工具支持 R&S®SMA100B（需要 R&S®SMAB-K720 选件）、R&S®FSWP（需要 R&S®FSWP-B60 或 R&S®FSWP-B61 选件）和 R&S®FSPN。它可测量不同频率偏移条件下的抖动衰减，并测定被测设备的抖动传递函数，包括峰值与 3 dB 带宽（参见以下屏幕截图）。

总结

R&S®FSWP 具备所需功能以测试高速数字设计中 PLL 的加性相位噪声。R&S®SMA100B 可用作外部超低相位噪声信号源，并可测量 PLL 的抖动传递函数 (JTF)。