クロックジッタおよび位相ノイズの計測と解析

常時12ビットで高精度測定を保証

Teledyne LeCroy は唯一、最高の信号対雑音比と最低の固有ジッタを妥協することなく 12 ビットの垂直分解能を提供し、比類のなきジッタ計測精度を実現します。

• 分解能、サンプリング速度、帯域幅のトレードオフなし
• 機器固有のジッタを最小限に抑えるための最高の信号対雑音比
• 比類のないジッタ計測精度を実現する最低のノイズ

長い捕捉時間で超低周波ジッタを測定

Teledyne LeCroy オシロスコープは、業界最長の捕捉メモリを備えており、最長の捕捉に対して演算や計測を実行する機能を備えています。これにより、最低周波数のジッタ成分を解析する機能が提供されます。

• ワンダを5Hz以下まで測定
• 50/60 Hz の系統の問題によって引き起こされるジッタを計測
• 低周波ジッタとワンダの時間変動を可視化

高品質オシロスコープ サンプリングクロック

Teledyne LeCroy オシロスコープは、最高品質のサンプリング クロックを使用して、測定システムからクロック信号捕捉までの付加ジッタを最小限に抑えます。

• 測定システムからの低付加ジッタを保証
• サンプリング クロックジッタを15fsまで低減_RMS

最も一貫したクロックジッタ計測

Teledyne LeCroy の長いオシロスコープ メモリを使用すると、単一の一貫したセットアップを使用して、長い時間長のクロック信号を一回捕捉することで、同じデータ セットに対してすべてのクロック ジッタ計測と位相ノイズ解析を実行できます。

• すべての計測は１回のクロック信号捕捉で行われます。
• グローバル設定は均一に適用され、セットアップの一貫性が確保されます。
• 超ロングメモリにより低周波ジッタと高周波ジッタを同時に計測可能

より高速かつ効率的なクロック ジッタ解析

ひとつのソフトウェアオプションで必要なクロックジッタおよび位相ノイズ計測ツールをすべて含んでおり、使いやすいインタフェースですべての解析を実行することで、開発の時間を節約します。

• １つのソフトウェア オプションに必要なすべての計測ツールをすべて包含
• 簡単なユーザーセットアップ – わかりにくいウィザードはありません
• 捕捉を繰り返すことなく計測を実施

最も完全なクロック ジッタ計測ツールセット

あらゆるドメインのジッタをより詳細に洞察し解析。１つのソフトウェア オプションですべての計測ビューと解析ビューを同時に表示

• 完全なジッタ ドメイン解析 ー 時間、周波数 (スペクトルおよび位相ノイズ)、および統計
• 豊富なジッタ計測とビューを同時に表示

ジッタと位相ノイズはどのように計測されますか?

発振器の短期安定性は、時間領域のジッタと周波数領域の位相ノイズを計測することによって特徴付けられます。どちらの計測値も、同じ根底にある現象を表しています。したがって、位相ノイズとジッタを相関させることが可能です。

位相雑音アナライザは周波数領域でのみ測定しますが、オシロスコープは時間領域で計測します。このデータを数学的に周波数領域に変換できます。したがって、オシロスコープはジッタと位相ノイズの両方を計測するのに最適です。ただし、オシロスコープは、最新の発振器の測定ニーズを満たすために高性能である必要があります。

オシロスコープによる位相ノイズの計測は、TIE (Time Interval Error) の計測に基づいています。 TIE 計測は、入力信号が事前設定された電圧しきい値を超えた時刻と、ユーザー指定の基準周波数の理想的な時間位置との間の時間 (または単位間隔) の差です。 TIE 計測値は通常、一定期間にわたる一連の計測値に等しい関数として時間単位でプロットされ、発振器の位相変調エンベロープをグラフで表示します。これは、オシロスコープによって位相ノイズ対周波数の周波数領域プロットに数学的に変換できます。

位相ノイズから時間ジッタを計算

位相ノイズ対周波数のプロットが生成されると、対象の周波数範囲にわたる積分された位相ノイズ電力からTIE ジッタの等価 RMS 値が計算できます。カーソルを使用して位相ノイズ プロット上の周波数範囲を定義し、ジッタと位相ノイズの値がテーブルに表示されます。

高性能オシロスコープとノイズ低減ツールにより位相ノイズの計算精度が向上

テレダイン・レクロイの 12-bit オシロスコープは、低ノイズ (高い S/N 比性能) と極めて低い内部サンプリング クロック ジッタを組み合わせにより、ジッタ ノイズ フロアが非常に低くなっています。さらに、ジッタ (および位相ノイズ) の性能は、ヘテロダイン機能、フィルタ、およびデュアル入力方式を使用してさらに向上させることができます。

• ヘテロダイン機能： 位相ノイズ アナライザの動作に基づくソフトウェア アプローチを採用しており、スロープの低い信号に最適です。
• 入力フィルタ： 高周波ノイズや測定セットアップからの不要な影響は、測定に悪影響を与える可能性があります。これらの影響は、適切なローパス、ハイパス、またはバンドパス フィルタを使用して外来ノイズを低減することで軽減できます。
• デュアル入力方式： この方式では、測定信号をスプリッタを介して外部で分割し、オシロスコープの２つの入力チャネルを通じて同時に捕捉します。２つの入力チャンネルのノイズはコヒーレントではないため、信号対ノイズ比が改善します。

Clock Expert のヘテロダイン機能は、位相ノイズ アナライザと同様の機能を実行します

スペクトラム アナライザまたは位相雑音アナライザを使用した一般的な位相雑音測定を左の図に示します。テスト中の発振器の出力信号は、同じ周波数および 90°の相対位相に設定された低位相ノイズの基準発振器の出力信号と混合されます。位相シフトは正確な直交位相に設定され、これはミキサーの出力の最小 DC レベルによって示されます。ミキサーは位相検出器として機能し、XNUMX つのソース間の位相差に比例する電圧を生成します。基準発振器の位相ノイズは非常に低く、ミキサーの出力は本質的にテスト対象の発振器の位相ノイズの関数です。ミキサーの出力信号はローパス フィルター処理され、高周波の合計項とミキサーの漏れのスペクトル成分が除去されます。

Clock Expert のヘテロダイン機能は、ソフトウェアで内部生成され理想的であると想定される基準発振器を使用したソフトウェア アプローチを使用し、同じ原理で動作します。

オシロスコープのロング捕捉メモリを使用した低周波位相ノイズ解析

オシロスコープ上の位相ノイズ測定では、高速フーリエ変換 (FFT) を使用して時間領域データを周波数領域に変換します。 FFT で計算できる最低周波数は捕捉時間の逆数であり、捕捉時間 (特定のサンプリングレートで) はオシロスコープの捕捉メモリ長によって定義され、より多くのメモリはより低い測定周波数に相当します。

たとえば、周波数20Hzで位相ノイズを測定するには、捕捉時間を50ミリ秒(1/.050 秒 = 20 Hz) にする必要があります。50GS/sのサンプリング速度で10ミリ秒を捕捉するには、オシロスコープの捕捉メモリは500Mptsが必要です (.050 s * 10e9 S/s = 500e6 S、またはポイント)。