Medición y análisis de fluctuación de reloj y ruido de fase

12 bits todo el tiempo garantiza mediciones de alta precisión

Solo Teledyne LeCroy proporciona 12 bits de resolución vertical sin concesiones para obtener la mejor relación señal-ruido y la menor fluctuación intrínseca: logre una precisión de medición de fluctuación inigualable.

• Sin compromiso de resolución, frecuencia de muestreo o ancho de banda
• La mejor relación señal-ruido para una fluctuación intrínseca más baja
• El ruido más bajo para una precisión de medición de fluctuación inigualable

Los tiempos de captura prolongados miden la fluctuación de frecuencia muy baja

Los osciloscopios Teledyne LeCroy tienen la memoria de adquisición más larga de la industria con capacidad para realizar análisis matemáticos en las adquisiciones más grandes. Esto proporciona la capacidad de analizar los componentes de fluctuación de frecuencia más baja.

• Mida la variación a 5 Hz o menos
• Medir la fluctuación causada por 50/60 Problemas con la línea eléctrica Hz
• Vea la variación de fluctuación y deambulación de baja frecuencia a lo largo del tiempo

Reloj de muestra de osciloscopio de alta calidad

Los osciloscopios Teledyne LeCroy utilizan relojes de muestra de la más alta calidad para minimizar la fluctuación aditiva desde el sistema de medición hasta la adquisición de la señal del reloj.

• Garantiza una baja fluctuación de aditivos del sistema de medición.
• Muestra de fluctuación del reloj tan baja como 15 fs_RMS

Mediciones de fluctuación de reloj más consistentes

Utilice la memoria larga del osciloscopio de Teledyne LeCroy para tomar una adquisición de señal de reloj larga y realizar todas las mediciones de fluctuación del reloj y análisis de ruido de fase en el mismo conjunto de datos, utilizando una configuración única y consistente.

• Todas las mediciones se realizan con una adquisición de señal de reloj.
• La configuración global se aplica uniformemente para garantizar la coherencia de la configuración.
• La memoria ultralarga permite la medición simultánea de fluctuaciones de baja y alta frecuencia

Análisis de fluctuación de reloj más rápido y eficiente

Ahorre tiempo y utilice una opción de software que incluya todas las herramientas de medición de fluctuación del reloj y ruido de fase que necesita, y realice todos los análisis con una interfaz gráfica de usuario fácil de usar.

• Una opción de software tiene todas las herramientas de medición necesarias.
• Configuración de usuario simplificada: sin asistentes confusos
• No es necesario realizar múltiples adquisiciones

El conjunto de herramientas más completo para medir la fluctuación del reloj

Obtenga más información y analice la fluctuación en cualquier dominio. Vea todas las mediciones y vistas de análisis simultáneamente en una opción de software.

• Análisis completo del dominio de la fluctuación: tiempo, frecuencia (ruido espectral y de fase) y estadístico.
• Muchas mediciones y vistas de fluctuación simultáneas diferentes

¿Cómo se miden la fluctuación y el ruido de fase?

La estabilidad a corto plazo de un oscilador se caracteriza midiendo la fluctuación en el dominio del tiempo y el ruido de fase en el dominio de la frecuencia. Ambas mediciones describen los mismos fenómenos subyacentes. Por lo tanto, es posible correlacionar el ruido de fase con la fluctuación.

Un analizador de ruido de fase solo mide en el dominio de la frecuencia, mientras que un osciloscopio mide en el dominio del tiempo pero puede convertir matemáticamente estos datos al dominio de la frecuencia. Por lo tanto, un osciloscopio es ideal para medir tanto la fluctuación como el ruido de fase. Sin embargo, el osciloscopio debe tener un alto rendimiento para satisfacer las necesidades de medición de los osciladores modernos.

La medición del ruido de fase con un osciloscopio se basa en la medición del TIE (Time Interval Error). La medición TIE es una diferencia de tiempo (o intervalo unitario) entre el momento en que una señal de entrada excede un umbral de voltaje preestablecido y la ubicación temporal ideal de una frecuencia de referencia especificada por el usuario. Las mediciones TIE generalmente se representan en unidades de tiempo como una función igual a un conjunto de mediciones durante un período de tiempo, que es una visualización gráfica de la envolvente de modulación de fase del oscilador. El osciloscopio puede convertir esto matemáticamente en un gráfico en el dominio de la frecuencia del ruido de fase frente a la frecuencia.

Calcular la fluctuación del tiempo a partir del ruido de fase

Una vez que se genera un gráfico de ruido de fase versus frecuencia, el valor RMS equivalente de la fluctuación TIE se puede calcular a partir de la potencia del ruido de fase integrado en el rango de frecuencia de interés. Los cursores se utilizan para definir el rango de frecuencia en el gráfico de ruido de fase, y los valores de fluctuación y ruido de fase se muestran en una tabla.

Los osciloscopios de alto rendimiento y las herramientas de reducción de ruido mejoran la precisión del cálculo del ruido de fase

Teledyne LeCroy's 12-bit Los osciloscopios combinan un bajo ruido (rendimiento de alta relación señal-ruido) con una fluctuación del reloj de muestra interna extremadamente baja. Esto da como resultado un piso de ruido de fluctuación muy bajo. Sin embargo, el rendimiento de la fluctuación (y del ruido de fase) se puede mejorar aún más con la función heterodina, los filtros y el método de entrada dual.

• Función heterodina: La función heterodina utiliza un enfoque de software basado en el funcionamiento de un analizador de ruido de fase y es ideal para señales con pendiente baja.
• Filtro de entrada: el ruido de alta frecuencia y los efectos no deseados de la configuración de medición pueden tener una influencia negativa en las mediciones. Estos efectos se pueden reducir utilizando filtros de paso bajo, paso alto o paso de banda adecuados para reducir el ruido extraño.
• Método de entrada dual: este método divide la señal de medición externamente mediante un divisor para adquirirla simultáneamente a través de dos canales de entrada en el osciloscopio. El ruido en los dos canales de entrada no es coherente y, por lo tanto, aumenta la relación señal-ruido.

La función heterodina en Clock Expert realiza una función similar a un analizador de ruido de fase

En la figura de la izquierda se muestra una medición típica del ruido de fase con un analizador de espectro o un analizador de ruido de fase. La señal de salida del oscilador bajo prueba se mezcla con la señal de salida de un oscilador de referencia con bajo ruido de fase, que se establece en la misma frecuencia y una fase relativa de 90°. El cambio de fase se establece en cuadratura de fase exacta, que se indica mediante un nivel mínimo de CC en la salida del mezclador. El mezclador ahora funciona como un detector de fase y genera un voltaje proporcional a la diferencia de fase entre las dos fuentes. El oscilador de referencia tiene un ruido de fase muy bajo y la salida del mezclador es esencialmente una función del ruido de fase del oscilador bajo prueba. La señal de salida del mezclador se filtra en paso bajo para eliminar los términos de suma de frecuencia más alta y los componentes espectrales de la fuga del mezclador.

La función heterodina en Clock Expert funciona según el mismo principio, utilizando un enfoque de software, con el oscilador de referencia generado internamente en el software y se supone que es ideal.

Análisis de ruido de fase de baja frecuencia mediante memoria de adquisición larga de osciloscopio

La medición del ruido de fase en un osciloscopio utiliza una transformada rápida de Fourier (FFT) para convertir datos en el dominio del tiempo al dominio de la frecuencia. La frecuencia más baja que se puede calcular con una FFT es la inversa del período de adquisición, y el período de adquisición (a una frecuencia de muestreo determinada) se define por la longitud de la memoria de adquisición del osciloscopio; más memoria equivale a una frecuencia medida más baja.

Por ejemplo, para poder medir el ruido de fase a una frecuencia de 20 Hz, el período de adquisición debe ser de 50 milisegundos (1/050 segundos = 20 Hz). 50 milisegundos capturados con una velocidad de muestreo de 10 GS/s requieren 500 millones de puntos (Mpts) de la memoria de adquisición del osciloscopio (050 s * 10e9 S/s = 500e6 S, o puntos).