Verificando las fuentes de reloj

Su misión

Los diseñadores de circuitos analógicos y digitales utilizan y se guían por la señal de reloj utilizada en el sistema de destino. Puesto que el reloj influye directamente en el rendimiento general del sistema, es fundamental que su rendimiento sea lo suficientemente bueno para satisfacer los requisitos planteados.

Para seleccionar o desarrollar un generador de impulsos de reloj para un diseño concreto, o para asegurarse de que el reloj incorporado en el sistema ofrece el rendimiento necesario al alcanzar la sección respectiva, es necesario verificar si su rendimiento responde a las exigencias. El ruido de fase, el jitter, el ruido de banda ancha y las emisiones espurias son indicadores de rendimiento típicos.

Solución de test y medida

El analizador de ruido de fase y comprobador de VCO R&S®FSWP es la herramienta perfecta para verificar fuentes de reloj. El jitter del reloj se mide generalmente en el dominio temporal. Para obtener una sensibilidad superior, los usuarios cambian al dominio frecuencial para medir el jitter de reloj partiendo de una medida del ruido de fase. El método a través del dominio frecuencial permite también distinguir con facilidad el jitter aleatorio del jitter periódico, lo cual puede determinarse fácilmente a través del nivel de las emisiones espurias. Se dispone de rangos de integración intercambiables y filtros de ponderación que brindan una herramienta todavía más eficaz para la caracterización de jitter con la máxima sensibilidad.

Para medir relojes con jitter muy bajo, el R&S®FSWP se puede equipar con un segundo oscilador local interno que posibilita la correlación cruzada y mejora la sensibilidad del ruido de fase. El instrumento muestra el nivel de sensibilidad que se puede alcanzar para un ajuste determinado mediante una codificación de color gris, e indica así cuántas correlaciones son de utilidad. Si el área gris se encuentra claramente por debajo de la traza, puede partirse de que las medidas son correctas. Gracias a las fuentes internas de ruido extremadamente bajo solamente se necesita una pequeña cantidad de correlaciones cruzadas para conseguir un amplio margen de sensibilidad. Esto acelera la medida de señales limpias de forma extraordinaria.

Además de la solución de medida de alta gama R&S®FSWP está también disponible un instrumento de gama media. El analizador de ruido de fase y comprobador de VCO R&S®FSPN ofrece medidas de ruido de fase con correlación cruzada, determinación de varianza de Allan y caracterización de osciladores controlados por tensión a un precio asequible para presupuestos ajustados.

Características principales del R&S®FSWP

• Rango de frecuencias de 1 MHz a 8/26,5/50 GHz
• Hasta 500 GHz con mezcladores externos
• Alta sensibilidad en medidas de ruido de fase gracias a la correlación cruzada y fuentes de referencia internas de ruido ultrabajo
  - típ. –172 dBc (1 Hz) con frecuencia portadora de 1 GHz y 10 kHz de desviación
  - típ. –158 dBc (1 Hz) con frecuencia portadora de 10 GHz y 10 kHz de desviación

Para la búsqueda de emisiones espurias se emplea habitualmente un analizador de espectro. El R&S®FSWP incluye un analizador de espectro y de señales avanzado que cubre todo el rango de frecuencias del comprobador de ruido de fase. Es posible buscar emisiones espurias en el modo de analizador de espectro sin necesidad de otros instrumentos. La gran pantalla permite configurar vistas con varias ventanas de resultados en paralelo y visualizar el resultado de las medidas de ruido de fase y el espectro simultáneamente.

Características del R&S®FSWP

• Analizador de señal y espectro y analizador de ruido de fase en un solo equipo
• Analizador de señal y espectro de alta gama
• Amplio rango dinámico gracias al reducido nivel de ruido (DANL) de –156 dBm (1 Hz) (sin cancelación de ruido) y al elevado TOI de típ. 25 dBm
• Ancho de banda de análisis de señales de 80 MHz
• Incertidumbre de medición total: < 0,2 dB hasta 3,6 GHz, < 0,3 dB hasta 8 GHz

De forma estándar, el R&S®FSWP incluye como práctico complemento fuentes de CC internas de bajo ruido para la caracterización de osciladores controlados por tensión, así como una fuente de alimentación de hasta 16 V y suministro de voltaje de sintonización de hasta 28 V. Por lo tanto, la fuente de alimentación para el módulo de fuente de reloj está ya incorporada. Si la fuente de reloj se puede sintonizar a la frecuencia y está basada en un diseño de VCO, pueden realizarse con facilidad pruebas con voltajes de suministro y de sintonización. El R&S®FSWP es la herramienta perfecta para verificar el rendimiento de fuentes de reloj con el más alto grado de pureza y garantizar que el reloj no afecte al rendimiento total del sistema. El R&S®FSPN también está disponible como alternativa más económica.