如何测量恒温晶振的抖动值

无线数据传输和测量系统的软件不断发展，需要系统软件数字时钟和参照的高性能水准。之前可接受的性能水平可能无法适用于快速同步的机器设备，而恒温晶振性能测量的重要性及其测量抖动的关键挑战可能并未建立起统一的标准方法。从应用的测试机器设备到具体的测试标准，必须考虑多个自变量。尽管JEDEC规范已对测试标准进行了定义和提议，但由于不同测试人员间的测量工作缺乏一致性，导致测试结果的差异化。
本文将介绍测量抖动的多种有效方法，包括这些方法的相关性和易操作性。这些测试方法是测量全部抖动的基本手段。
进行抖动测试时，需要三个部件始终保持一致：被测元器件（DUT）、参照震荡器和开关电源。我们之前已经讨论过如何清洁开关电源以进行测试，但是参照震荡器是测试设置的关键组成部分。因为测试DUT的设备必须比DUT本身具有更低的噪音，否则DUT的性能将因设备的噪音而减损。
标准化测量设备（如数字示波器、电子计数器和信号源测试仪）通常会配备内部TCXO/OCXO。对于大多数定时设备来说，这种设备已经足够满足需求了。但在测试设备上使用时，应该选择低相位噪声的OCXO，将其校准到外部10MHz铷钟信号，然后再与GPS信号接收器进行校准。
在测量周期内，抖动与测量周期时间的抖动非常相似，但需要额外的步骤。测量周期内抖动的规范程序包括进行10,000次延迟时间测量，每次测量两个时钟周期，并记录它们之间的正误差。通过记录恒温晶振的数据信息，可以计算出均值和相对标准偏差值，只能观察到周期时间中的较大差异。与周期时间抖动一样，峰峰值可能会有很大的变化，通常需要多次测量周期内抖动以得到均值。