Mesure et analyse de la gigue d'horloge et du bruit de phase

12 bits en permanence garantissent des mesures de haute précision

Seul Teledyne LeCroy fournit 12 bits de résolution verticale sans compromis pour un meilleur rapport signal/bruit et une gigue intrinsèque la plus faible – pour obtenir une précision de mesure de gigue inégalée.

• Aucun compromis en matière de résolution, de fréquence d'échantillonnage ou de bande passante
• Meilleur rapport signal/bruit pour une gigue intrinsèque la plus faible
• Bruit le plus faible pour une précision de mesure de gigue inégalée

Des temps de capture longs mesurent une gigue à très basse fréquence

Les oscilloscopes Teledyne LeCroy disposent de la mémoire d'acquisition la plus longue du secteur, avec la capacité d'effectuer des analyses mathématiques sur les acquisitions les plus importantes. Cela permet d'analyser les composants de gigue les plus basses fréquences.

• Mesure dérapage à 5 Hz ou moins
• Mesurer la gigue causée par 50/60 Problèmes de ligne électrique Hz
• Visualisez la gigue basse fréquence et la variation du dérapage au fil du temps

Horloge d'échantillon d'oscilloscope de haute qualité

Les oscilloscopes Teledyne LeCroy utilisent des horloges d'échantillonnage de la plus haute qualité pour minimiser la gigue additive du système de mesure à l'acquisition du signal d'horloge.

• Garantit une faible gigue additive du système de mesure
• Gigue de l'horloge d'échantillonnage aussi faible que 15 fs_RMS

Mesures de gigue d'horloge les plus cohérentes

Utilisez la mémoire longue de l'oscilloscope de Teledyne LeCroy pour effectuer une acquisition de signal d'horloge longue et effectuer toutes les mesures de gigue d'horloge et l'analyse du bruit de phase sur le même ensemble de données, en utilisant une configuration unique et cohérente.

• Toutes les mesures sont effectuées avec une seule acquisition de signal d'horloge
• Les paramètres globaux sont appliqués uniformément pour garantir la cohérence de la configuration
• La mémoire ultra longue permet la mesure simultanée de la gigue basse et haute fréquence

Analyse de la gigue d'horloge plus rapide et plus efficace

Gagnez du temps et utilisez une option logicielle qui comprend tous les outils de mesure de la gigue d'horloge et du bruit de phase dont vous avez besoin, et effectuez toutes les analyses avec une interface utilisateur graphique facile à utiliser.

• Une option logicielle dispose de tous les outils de mesure requis
• Configuration utilisateur simplifiée – pas d'assistants déroutants
• Pas besoin de plusieurs acquisitions

Ensemble d'outils de mesure de gigue d'horloge le plus complet

Obtenez plus d’informations et analysez la gigue dans n’importe quel domaine. Visualisez toutes les mesures et vues d’analyse simultanément dans une seule option logicielle.

• Analyse complète du domaine de gigue - temps, fréquence (bruit spectral et de phase) et statistique
• De nombreuses mesures et vues simultanées de la gigue

Comment la gigue et le bruit de phase sont-ils mesurés ?

La stabilité à court terme d'un oscillateur est caractérisée par la mesure de la gigue dans le domaine temporel et du bruit de phase dans le domaine fréquentiel. Les deux mesures décrivent les mêmes phénomènes sous-jacents. Il est donc possible de corréler le bruit de phase à la gigue.

Un analyseur de bruit de phase mesure uniquement dans le domaine fréquentiel alors qu'un oscilloscope mesure dans le domaine temporel mais peut convertir mathématiquement ces données dans le domaine fréquentiel. Un oscilloscope est donc idéal pour mesurer à la fois la gigue et le bruit de phase. Cependant, l'oscilloscope doit être performant pour répondre aux besoins de mesure des oscillateurs modernes.

La mesure du bruit de phase avec un oscilloscope est basée sur la mesure du TIE (Time Interval Error). La mesure TIE est une différence de temps (ou d'intervalle unitaire) entre le moment auquel un signal d'entrée dépasse un seuil de tension prédéfini et l'emplacement temporel idéal d'une fréquence de référence spécifiée par l'utilisateur. Les mesures TIE sont généralement tracées en unités de temps en fonction égale à un ensemble de mesures sur une période de temps, qui est un affichage graphique de l'enveloppe de modulation de phase de l'oscillateur. Ceci peut être mathématiquement converti par l'oscilloscope en un tracé dans le domaine fréquentiel du bruit de phase en fonction de la fréquence.

Calcul de la gigue temporelle à partir du bruit de phase

Une fois qu'un tracé du bruit de phase en fonction de la fréquence est généré, la valeur efficace équivalente de la gigue TIE peut être calculée à partir de la puissance de bruit de phase intégrée sur la plage de fréquences d'intérêt. Les curseurs sont utilisés pour définir la plage de fréquences sur le tracé du bruit de phase, et les valeurs de gigue et de bruit de phase sont affichées dans un tableau.

Les oscilloscopes hautes performances et les outils de réduction du bruit améliorent la précision du calcul du bruit de phase

de Teledyne LeCroy 12-bit Les oscilloscopes combinent un faible bruit (performances de rapport signal/bruit élevées) avec une gigue d'horloge d'échantillonnage interne extrêmement faible. Il en résulte un bruit de fond de gigue très faible. Cependant, les performances en matière de gigue (et de bruit de phase) peuvent être encore améliorées grâce à la fonction hétérodyne, aux filtres et à la méthode à double entrée.

• Fonction hétérodyne : La fonction hétérodyne utilise une approche logicielle basée sur le fonctionnement d'un analyseur de bruit de phase et est idéale pour les signaux à faible pente.
• Filtre d'entrée : le bruit haute fréquence et les effets indésirables de la configuration de mesure peuvent avoir une influence négative sur les mesures. Ces effets peuvent être réduits en utilisant des filtres passe-bas, passe-haut ou passe-bande appropriés pour réduire les bruits parasites.
• Méthode à double entrée : Cette méthode divise le signal de mesure en externe via un séparateur pour l'acquérir simultanément via deux canaux d'entrée dans l'oscilloscope. Le bruit dans les deux canaux d'entrée n'est pas cohérent et le rapport signal/bruit est donc augmenté.

La fonction hétérodyne dans Clock Expert exécute une fonction similaire à un analyseur de bruit de phase

Une mesure typique du bruit de phase avec un analyseur de spectre ou un analyseur de bruit de phase est illustrée dans la figure de gauche. Le signal de sortie de l'oscillateur testé est mélangé avec le signal de sortie d'un oscillateur de référence à faible bruit de phase, réglé sur la même fréquence et une phase relative de 90°. Le déphasage est réglé sur la quadrature de phase exacte, indiquée par un niveau CC minimum à la sortie du mélangeur. Le mélangeur fonctionne désormais comme un détecteur de phase et génère une tension proportionnelle à la différence de phase entre les deux sources. L'oscillateur de référence a un bruit de phase très faible et la sortie du mélangeur est essentiellement fonction du bruit de phase de l'oscillateur testé. Le signal de sortie du mélangeur est filtré passe-bas pour éliminer les termes de somme à haute fréquence et les composantes spectrales de la fuite du mélangeur.

La fonction hétérodyne de Clock Expert fonctionne sur le même principe, en utilisant une approche logicielle, avec l'oscillateur de référence généré en interne dans le logiciel et supposé idéal.

Analyse du bruit de phase basse fréquence à l'aide de la mémoire d'acquisition longue d'un oscilloscope

La mesure du bruit de phase dans un oscilloscope utilise une transformée de Fourier rapide (FFT) pour convertir les données du domaine temporel en domaine fréquentiel. La fréquence la plus basse pouvant être calculée avec une FFT est l'inverse de la période d'acquisition, et la période d'acquisition (à une fréquence d'échantillonnage donnée) est définie par la longueur de la mémoire d'acquisition de l'oscilloscope, plus de mémoire équivalant à une fréquence mesurée plus faible.

Par exemple, pour pouvoir mesurer un bruit de phase à une fréquence de 20 Hz, la période d'acquisition doit être de 50 millisecondes (1/050 seconde = 20 Hz). 50 millisecondes capturées avec un taux d'échantillonnage de 10 Géch/s nécessitent 500 millions de points (Mpts) de la mémoire d'acquisition de l'oscilloscope (050 s * 10e9 S/s = 500e6 S, ou points).