Verificando la atenuación de fluctuación de fase y el ruido de fase aditivo en bucles de enganche de fase (PLL) de diseños digitales de alta velocidad

Su tarea

El ruido de fase aditivo (ruido de fase residual) indica cuánto ruido de fase añade un dispositivo al ruido de fase de su señal de entrada. Por lo tanto, la configuración para el ensayo requiere una fuente de señal prácticamente ideal, con un ruido de fase ínfimo en comparación con el ruido de fase aditivo del dispositivo bajo prueba, para que el ruido de fase medido en la salida del dispositivo bajo prueba esté dominado por su ruido de fase aditivo. Para bucles de enganche de fase (PLL) en aplicaciones digitales modernas de alta velocidad, esta tarea es cada vez más compleja y requiere una fuente de señal con un excelente comportamiento en cuanto a ruido de fase.

Otro parámetro importante es la función de transferencia de jitter (JTF), que muestra la atenuación de jitter del dispositivo a varios offsets de frecuencia. Se aplica un jitter discreto y artificial a la entrada del dispositivo bajo prueba y se mide en la entrada y en la salida para calcular la atenuación de jitter del PLL.

La solución de Rohde & Schwarz

El analizador de ruido de fase y probador de VCO R&S®FSWP tiene una altísima sensibilidad al ruido de fase, la cual se puede potenciar aún más con las opciones R&S®FSWP-B60 y R&S®FSWP-B61 con correlación cruzada (ruido de fase bajo).

Con la opción de medición del ruido de fase residual R&S®FSWP-B64, el dispositivo incluye una fuente de señal con un ruido de fase ultrabajo para medir fácilmente el ruido de fase aditivo.

Por otro lado, se puede utilizar una fuente de señal externa como el generador de señales de RF y microondas R&S®SMA100B para estimular el PLL bajo prueba. El R&S®SMA100B ofrece la máxima pureza de la señal y el mejor comportamiento en cuanto a ruido de fase, y además es ampliable con opciones de distintos niveles de ruido de fase.

Para la mayoría de PLL SerDes y sintetizadores, el ruido de fase del R&S®FSWP-B64 y del R&S®SMA100B es ínfimo en comparación con el ruido de fase aditivo del dispositivo bajo prueba. El ruido de fase medido por el R&S®FSWP representa principalmente el ruido de fase aditivo del dispositivo bajo prueba.

Con el método de medición del ruido de fase aditivo, incluido en el R&S®FSWP-B64, es posible limitar aún más la influencia del ruido de fase de la señal estimuladora 1). A diferencia de otras soluciones, no es necesario conseguir la ortogonalidad manualmente con un desplazador de fase externo. El R&S®FSWP lo hace automáticamente, lo cual establece un nuevo estándar en cuanto a sencillez a la hora de medir el ruido de fase aditivo.

El R&S®SMA100B también se puede utilizar para medir la función de transferencia de jitter del PLL. A través de la modulación de fase (opción R&S®SMAB-K720), se añade jitter artificial a la fuente de señal.

El R&S®FSWP mide el jitter real en la salida del dispositivo bajo prueba y lo normaliza al jitter en la entrada del dispositivo bajo prueba para determinar la atenuación de jitter. Puede encontrarse en la sección de descargas una herramienta externa de esta ficha de aplicación. Además el R&S®SMA100B (se requiere la opción R&S®SMAB-K720), es compatible con el R&S®FSWP (se requiere la opción R&S®FSWP-B60 o la R&S®FSWP-B61), así como también con el R&S®FSPN. Esta herramienta realiza mediciones de la atenuación de jitter en varios desplazamientos de frecuencia y proporciona la función de transferencia de jitter del DUT, entre las que figuran su pico y su ancho de banda de 3 dB (véase la captura de pantalla más abajo).

Resumen

El R&S®FSWP ofrece las funciones necesarias para probar el ruido de fase aditivo de bucles de enganche de fase (PLL) en diseños digitales de alta velocidad. El R&S®SMA100B se puede utilizar como fuente de señal externa con un ruido de fase ultrabajo y para medir la función de transferencia de jitter (JTF) del PLL.