在前面的文章中咱们评论了怎么运用两种不同的技能进行相位解调，然后从实时示波器收集的波形中提取相位噪声信息。本文咱们将持续评论串行数据时钟康复技能的精度，何种类型的数据能够进行剖析以及进步丈量水平的办法。
为了检测示波器相位噪声丈量的精度，咱们运用了内置宽带随机相位调制源的纯洁信号源。经过在较宽的频带上引进相对较大的 PM(Phase Modulation的简称，下略) 振幅，咱们能够将丈量值与是德科技 E5052B 等信号源剖析仪的丈量值进行比照，然后验证两种设备测得的噪声水平。
鄙人面的丈量中（图 1），SSA 的丈量成果为蓝色，示波器（是德科技 MSOS804A）的丈量成果为绿色。在注入的 PM规模内两者呈现了完美的一致性。高于 2 MHz 时，由于 SSA 的本底噪声较低，因而两条曲线有所别离。
图 1
丈量本底噪声
实时采样示波器进行颤动丈量时的本底噪声受笔直（电压）精度和守时精度的影响。采样系统的笔直噪声、时刻基准的安稳性、示波器自身的振荡器的相位噪声和示波器交错采样体系结构的缺点都会给颤动丈量形成差错，然后影响相位噪声丈量。
示波器颤动丈量本底技能指标的计算公式如下：
TIE= 噪声边缘转化速率2+固有颤动2 [秒峰值]
固有颤动部分由内部参阅时基的安稳性决议。对最高功能的示波器而言，例如 63 GHz 的是德科技 Z 系列产品，该值或许低至 50 fs，但有必要留意该值只在适当短的采样时刻内有效。丈量附近的相位噪声时咱们需求延伸采样时刻，此刻示波器的固有颤动会添加，由于示波器自身也有相位噪声。
本底噪声和信号转化速率
大部分状况下式中榜首项决议了颤动丈量的本底噪声。信号和示波器笔直噪声与信号的有限转化速率一同使得边缘呈现显着的水平位移，即颤动。因而挑选笔直噪声带宽密度尽或许低的示波器至关重要。假如示波器能够约束恣意频率的带宽，那么也能够改进颤动丈量的本底噪声。由于相位噪声信息包含在带宽2*fc 中，咱们能够在许多状况下大幅下降丈量噪声。
下图（图 2）是运用是德科技 8GHz S 系列示波器进行相位噪声丈量的实例。信号源为 100 MHz 正弦波，由 E8267D 超低相位噪声信号发生器供给。E8267D 的实在相位噪声（由 SSA 或其他适宜的低相位噪声仪器确认）远低于示波器的丈量规模，因而咱们能够得到示波器的本底噪声。
针对每次丈量，示波器的带宽进行了如下调整：
蓝色 = 8GHz，绿色 = 4GHz，赤色 = 1GHz，蓝绿色 = 200MHz。
图 2
1-10MHz 频带的相位本底噪声从约 -124dBc/Hz 降至 -140dBc/Hz，在带宽约束从 8GHz 改动至 200MHz设置下。这一点能够得到解说，由于咱们从8GHz 到200MHz下降了带宽。假如示波器噪声与带宽呈线性关系，能够估计噪声下降 10*log10(0.2/8) = -16dB。这一景象并不适用于一切频点。低频段时，示波器的内部参阅相位噪声起首要作用。在较高的频段下，咱们能够看到，示波器在 200 MHz 时树立完美的砖墙式带宽约束滤波器的才能存在约束。这意味着丈量值中仍有频率大于 200 MHz示波器噪声。
约束示波器带宽的优点高度取决于被丈量信号的转化速率和信号频率与示波器全带宽的比值。
本底噪声与示波器内部 PLL/振荡器
人们常常对低频相位调制中的相位噪声丈量很感兴趣。除了前一篇文章评论过的对快速响应和深存储的收集要求外，时刻基准特别安稳，且配有规划精巧的 PLL 电路对示波器而言也非常重要，，由于这在低频丈量时起首要作用。
从下面的测验（图 3）中能够看出，选用旧技能的示波器（绿色）在近载波时的相位噪声高于选用新技能的示波器（蓝色）。
图 3
为示波器运用外部参阅时钟，也有或许改进近载波相位噪声，由于外部时钟比内部振荡器更纯洁。下图（图 4）为是德科技 V 系列产品运用内部振荡器（蓝色）和 Wenzel 10MHz 参阅时钟（赤色）时的丈量比照。
图 4
本底噪声和采样率
前面现已说到，示波器的采样率应坚持较高，以准确地确认边缘。假如能够下降采样率天然很好，由于这样咱们能够运用更少的采样点，然后能够加速丈量速度，进步均匀化作用或取得更低的频率偏移。但咱们有必要要当心，确保采样率不会对丈量精度发生显着影响。
下图（图 5）中咱们能够看到，对同一个 100 MHz 纯正弦波进行丈量时，改动采样率（带宽一直为 200MHz）对相位噪声丈量的影响。
蓝色 = 1GSa/s，绿色 = 5GSa/s，赤色 = 10GSa/s，蓝绿色 = 20GSa/s。
图 5
能够看到改动采样率最终会影响相位噪声丈量的本底噪声。在本例中，20GSa/s 和 10GSa/s 时没有显着差异，但采样率更低时成果中的噪声有所添加。影响的程度取决于信号边缘的形状和转化率。
数据信号的相位噪声
示波器选用时钟康复算法提取 TIE 信息，这种办法的优势是能够丈量数据信号的相位噪声。下面（图 6）是对高速码型发生器进行相位噪声丈量的实例。该丈量中仅有的不同是所运用的码型。蓝色是伪随机位序列，绿色是重复的 1-0 时钟码型。
图 6
高频率偏移时相位噪声有所不同，这是由发生器自身特性决议的。
总结
总归，虽然实时采样示波器并非相位噪声丈量的榜首挑选，但依据丈量要求的不同，仍可作为可接受的选项。关于近载波相位噪声丈量（一般小于 1kHz），专用的相位噪声剖析仪或频谱剖析仪能够带来更快、更准确的丈量。但丈量相对低成本的振荡器和 PLL 电路，或需求高带宽时，装备纯洁的时基和低噪声前端的示波器也能够完结丈量。此外，运用实时示波器还有一个优点，假如运用了串行数据时钟康复法，它还能够从串行信号中提取相位噪声。
