GB_T43024.2-2023压电、介电和静电振荡器的测量技术第2部分：相位抖动测量方法.docx

ICS 31.140CCS L 21OB中华人民共和国家标准GB/T43024.22023/IEC62884-2:2017压电、介电和静电振荡器的测量技术第2部分：相位抖动测量方法Measurementtechniquesofpiezoelectricdielectricandelectrostaticoscillators一Part2：Phasejittermeasurementmethod2023-09-07 发布(IEC62884-2：2017UDT)2024-01-01实施国家市场监督管理总局国家标准化誓理委员会目次前言B引言N1范图12规他性引用文件13术谣和定义14测证和测量程序24.1 概述24.2 相位抖动测量方法24.3 测fit系统的输入泊出阻杭64.4 测量设笛64.5 测量夹具64.6 电缆、工具和仪器等65测址与测R环境75.1 浏殿前的设置75.2 测fit中的注意事项75.3 测量后的处理76测量76.1 环准温度76.2 温度特性的测It76.3 振动状态的测量76.4 冲击状态的测量76.5 加速老化的测量77其他注意，项88其他8附录A（资料性）相位抖动计算方法9A.1概述9A.2说A9A.3相位噪声与相位抖动的关系9A.4关于相位打动理论来源的介绍IOA.5说明10A.6MMA12参考文献15Wl用采样示波器测量相位异动2图2ITU-TO.172推荐的抖动与漂移分析仪框图4图3等效框图5fflA.1旗边带相位噪声微念图IOKA.2电压时间的关系11图A.3均方根抖动示意图13A.4随机抖动、确定性抖动和总抖动示意图13本文件按照GB/TL1-2O2O(标准化工作导则第1部分标准化文件的结构和起草规则的规定起草.本文件是GB/T43024压电、介电和静电振傍器的测量技术的第2部分.GB/T43024巳经发布了以下部分：第2部分I相位抖动测量方法.本文件等同采用IEC62884-2,2017压电、介电和静电振傍器的测量技术第2部分：相位抖动测依方法请注意本文件的某些内容可能涉及专利.本文件的发布机他不承担识别专利的责任.本文件由中华人民共和国工业和信息化部提出.本文件由全国撅率控制和选择用压电器件标准化技术委员会(SAC/TC182)归口.本文件起草单位，河北博威集成电路有限公司、北京晨晶电子有限公司,唐山国芯晶源电子有限公司.本文件主要起草人：方修成、汤一、张立强.晶体振储器作为一种高精度的振荡频率源，广泛应用于电子设备、通信系统、测t设备和时钟领域.近来，电子系统的数字化快速发展.在这种形势下，晶体振荡器的频率需要更优的准确度和稳定度，振荡噪声也需要进一步减小.相位抖动是振荡器噪声特性中的一种，在产品交付前需对其进行精确的M*.在电子信息和通信工程的最新应用领域（例如先进卫星通信和电动汽车控制电路），通用的相位抖动的测量方法指南更加必要.目前,从电磁干扰（EMI）的角度来看，相位抖动的测证方法也变得意加注*r.GB/T43024压电、介电和静电振荡器的测身技术旨在给出用电、介电和静电振腐器的测毋和试验方法，拟由以下部分构成.第1部分:基本测质方法目的在于给出振荡器的基本测注方法,包括试验条件、外观和尺寸检杳、基本电性能试验、机械和环境试验的程序.第2部分：相位抖动测量方法.目的在于给出相位抖动测量的方法，以精确的测量均方根抖动.第3部分:族率老化的试验方法.目的在于给出老化试验的方法.为贩率老化数据的情测提供依据.第4部分，短期频率稳定度的试险方法.目的在于规检短期频率稳定度的试验和评估方法.压电、介电和静电振荡器的测量技术第2部分：相位抖动测量方法1范图本文件描述了压电、介电和静电振疡器，包括使用介电谐振器的振相器(DRo)和使用薄膜体声波谐振器(FBAR)的振荡器的相位抖动测量方法，给出了关于相位抖动测量的指南,以精确地测盘均方根抖动.本测址方法采用相位噪声测It设备或相位噪声测量系统.注h介电振缁器(DRO)和FBAR振荡卷的酒量在考虑中.注2,在不引起提滑的情况下,本文件中的“压电.介电和静电盘缁Ir筒林为“振篇2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规他性引用而构成本文件必不可少的条款.其中注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件I不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件.ISO80000-1量和单位第1部分总则(QUamitieSandunits-PartItGeneral)IEC60027(所有部分)电气术语用文字符号(Lettersymbolstobeusedinelectricaltechnology)IEC60050-561国际电T.同汇第561部分率控制、选择和探测用压电、介电与静电器件及相关材料(InlCrnatiOnalElectrotechnicalVocabularyPart561：Piezoelectrictdielcctricandelectrostaticdevicesandassociatedmaterialsforfrequencycontrol*selectionanddetection)IEC60679-1,2017有质*评定的压电、介电和静电振荡器第1部分，总规范(PiezoelectrijdiLIectrtcandelectrostaticoscillatorsofassessedquality-Part1：Genericspecification)注,GB/T12274.1-2012有质评定的石英晶体锻图骞第I部分：总娓范UEC6067+1：2007.MOD)IEC60469脉冲及相关波形的变换术语、定义和算法(TranSitiOns,pulsesandrelatedWaveforms-Termstdehnitionsandalgorithms)IEC60617简图用图形符号(GraPhiCalsymbolsfordiagrams)注，GB/T4728电气筒图用图形符号UEC60617database.IDT)IEC62884-1,2017压电、介电和静电振便器的测量技术第1部分：M本测R方法(Measurementtechniquesofpiezoelectric,dielectricandelectrostaticoscillatorsPart1：Basicmethodsforthemeasurement)3术语和定义IEC60027(所有部分)JEC60050-561JEC60469JEC60617JEC60679-1,2017和ISO80000-1界定的术谓和定义适用于本文件.ISO和IEC使用的标准化术语数据库可以在以下网址查阅XIEC电子百科http，/www.clectropedie.orgISO在线浏览平台：http»/www.electropedia.org/obp4刑和测程序4.1概述测量和测量程序在IEC62884-1,2017第4章中给出，并在4.2至第8章中引用.4.2相位抖动涌方法4.2.1通剜测届方法采用相位噪声测窿设爸（系统）或者专门设计的相位抖动测盘设箭.三种茶本测属方法如下.a）时域测量,使用实时数字或采样示波器.b）数据域测量，使用误码率测量设备.c）频域测fit，使用：1）相位噪声测俄设备，2）抖动或漂移测最设备.方法C）D使用相位噪声测it设番是推荐的测量方法.因为它的精度足够满足任意振荡输出频率.在振得电路相位抖动和漂移的测量过程中宜关注相对的测Iit可重冗性.使用方和制造方宜通过探讨,深入理解相对的测盘可重复性.使用方和制造方宜在合同中明确规定测*设各（包括软件程序）.-如果通过相位噪声计算相位抖动和漂移，使用方和制造方宜在合同中明确地规定频率偏移他圉.4.2.2时域渊拥有高带宽、快速采样率、大数据存储量的实时数字或采样示波器（见图】）有时附带专用的抖动津估软件.图1用采样示波器测相位抖动示波器显示r时钟信号相对于触发沿的时间波动,并存储广大量（典型情况下数F个）周期数据设备软件可以计算峰峰值抖动及其统计分布.由于采样示波器不能精确评估抖动的族谱成分，因此难以分辨大于一个冷位间隔(UD的抖动.由于设备内部时钟的抖动,实测获得的抖动值大于被测样品的*实抖动值.JDVT-，丁一一-O.),式中：Jrxn-被测样品的反实抖动值，JI被测样品的测出抖动值IJ-设备内部时钟的抖动值.当高稳定、低噪声的振荡器较设备时钟具有3.著的更低的抖动时,本方法不适于对这类振荡器进行精确的抖动测量.4.2.3 数据域测，误码率(BER)试验装置用于测址误码率，以标定通信子系统的整体系统性能,由于很难将提伤器抖动直接转化成系统的误码率，本方法也无法提供定量的振荡器抖动值.4.2.4 频域测4.2.4.1 相位噪直方法相位抖动可以在频域进行测量JEC62884-1,2017中4.5.25规定了此方法即带锁相环的相位噪声蒲景方法.失谐频率范围应由供需双方讨论后在合同中规定.根据附录A给出的相位抖动量的计算方法，可以得到由相位噪声计算均方根抖动的公式.在特定的均步数字体系(SDH)/同步光纤网(SoNET)应用中,傅里叶只率范围(1-i)可以按照IEC60679-ls2017中3.2.53的规定来选择.如果相应的数据手册中无明确规定表】给出了推荐的傅里叶频率苞曲.«1相位喙声测中的傅里叶频率振荡出率/三三.IMH<<10MHs10Hc10kHs100kH10MH*<50MHi20Hi20kHx500kH50MH<<200MHs100Hs50kHs1.5MHi200MH<<lOOOMHi1kHz200kHx5MHx1OOOMH*<5OOOMHz5kHx5kHx15MHx5OOOMHz20kHz2MHs80MHZ从表1可以看出，最紫迫的需求柩困在人到九频段.人到九频段以外的抖动性能也可以被定义.要计算相位抖动需要将相传噪声L()在关注的频段内进行积分并按以下公式进行评估.根据单边带相位噪声图10lgL()计算相位波动潜密度S/),Sf()=2L()s.()在规定的傅里叶频率范囹/1到内积分.由此得到此带宽内的均方相位耳动tfL<()>-*S)dJ三均方相位抖动可以在规定的傅里叶撅率范圉/一到内，分成H段逐段枳分,例如I<（）>%S）式中.fi=fg-f，i=ln1）三.,f=fi枳分的平方根（）在弧度单位制中为有效值相位抖动或者均方根相位拚动,它可以通过乘以下面的因数k转化为角度、叭位间隔（UD分量或时间（单位为S）.因数角度/（）单位间隔UI时间/k360/2«Cl(2)1/(2«/.)随机抖动的峰峰值可以认为是上述计算值的7倍（见IEC60679-1,2017中的3.2.53）.准确度：整个傅里叶频带内的相位噪声数据】0lgL（）如果存在1dB的误差则导致的抖动不