[alfsch]

so, hab heute mal nen lange geplanten quarz-oszillator hingepopelt, auf etwa 1 x 1 cm, kommt gleich nach gehirn-chirurgie.
als output treiber : ein NC7SZ86 , der isch echt flottich:
V 1V/div , H 10ns , 16,9Mhz clock


wenn man bedenkt, dass das oszi irgendwas um die 600..800ps rise time hat, könnte das sz86 - ding ja noch schneller sein...

also: flanken sind soweit ganz nett, aber der jitter...
wie mess ich den? hat wer kreative idee?

[voltwide]

Ja, diese tiny logic ist schon recht giftig!
Was hieltest Du davon, das Rechtecksignal über einen
RC-Tiefpass zu mitteln und dann das resultierende
Rauschen zu analysieren?
Oder noch einen zweiten, identischen Tiefpaß nehmen der
die Betriebsspannung unmittelbar am IC-pin abgreift
und dessen Rauschsignal (nicht Rauchsignal!) sozusagen als Bezugspunkt subtrahieren.

[alfsch]

ja, quasi das analoge rauschen messen...daran dachte ich auch schon. hab ich auch schon...klar.
geht aber nicht so richtig, da das rauschen von + und masse auch mitkommt...
evtl: erst ein puffer-gatter, mit low-noise versorgung, dann r-c filter + rausch-messung

grübel..

[voltwide]

Ja, genau das meinte ich im 2. Teil: Den ausgefilterten Rauschanteil der
Versorgung subtrahieren vom gefilterten Taktsignal.
Bei diser Differenzmessung wäre das Versorgungsrauschen mit
50%, das Signalrauschen mit 100% zu gewichten.

[Rumgucker]

Prinzipiell ist der Jitter eine Frequenzmodulation. Es werden also links und rechts vom Träger Seitenbänder auftauchen.

Die Ausfilterung eines Seitenbands kann mit einem baugleichen Quarz gelingen, der etwas von der Mittenfrequenz weggezogen wird.

--------

Alternativ kann man einen zweiten Quarzgenerator aufbauen und deren Frequenzen mischen (man sollte die Oszillatoren mit einer kleinen Brückenkapazität synchronisieren). Im Idealfall wird eine Gleichspannung aus dem Mischer kommen. In der Praxis jedoch eine Wechselspannung, die man breitbandig messen kann.

[Rumgucker]

Und wenn man ganz "handelsüblich" mit einem Speicherscope rangeht?

http://de.wikipedia.org/wiki/Augendiagramm <--- als Anregung

Triggern auf positive Flanke. Und dann die Kurven stundenlang übereinander schreiben lassen. Dann die negative Flanke ranschieben und zoomen und deren Breite messen.

[alfsch]

also ich dachte, der bereich des jitter, um den es hier geht, wäre klar
--> dass es um quarz-oszillatoren geht, sollte eigentlich klar sein, somit auch der grobe bereich des jitter: ca. 300 ps bis runter auf 1 ps (oder weniger , wäre ganz toll)
-> die -naheliegende- methode : oszi ran und gucken scheitert, zumindest für mich, an der preisklasse der geräte, die 1 ps und weniger sauber auflösen (die gibts schon...
sowas:
http://www2.tek.com/cmswpt/psdetails.lot...3457&lc=EN

kann bis 0,4 ps auflösen...aber wer hat das kleingeld schon übrig...60..130k eu !!!

somit bleibt nur die sache mit der messung des (analogen) rauschens, entweder direkt oder nach mischen mit nem 2. oszillator
afaik wird das mit dem mischen üblicherweise gemacht, das problem hier is aber: man sieht ja die mischung beider oszillatoren, somit immer das rauschen des "schlechteren" dominant.
so...wie testet man oszillator x , wenn man leider keinen definitiv bekannt besseren zum mischen (=vergleichen) hat ?

[Rumgucker]

Weder die Verzögerungszeit noch die Flankensteilheit eines Oszis interessiert bei dieser Messung, Alfsch.

Selbst wenn das Scope 10ns propagation delay und 50ns für die Flanke benötigen sollte, so interessiert uns das nicht, weil wir ja nicht absolut sondern vergleichend messen. Die ganzen Oszi-Zeiten gehen als Konstante mit rein.

Voraussetzung: die Scope-Triggerung sollte nicht zeitdiskret arbeiten und das Scope selbst sollte nicht jittern.


Das ganze Thema nennt sich übrigens "Autokorrelation"

[voltwide]

"Das Scope sollte nicht jittern"
Genau da liegt der Hase im Pfeffer.
Wie steht es denn mit der Triggerkonstanz bei bezahlbaren scopes?
Von daher erscheint mir die Differerez-Mittelwertbildung praktikabler.

[voltwide]

"Das Scope sollte nicht jittern"
Genau da liegt der Hase im Pfeffer.
Wie steht es denn mit der Triggerkonstanz bei bezahlbaren scopes?
Von daher erscheint mir die Differerez-Mittelwertbildung praktikabler.

[ChocoHolic]

...hab ich letztens auch mit nem Scope probiert.
Das mir zugängliche eigentlich halbwegs hochwertige Digitalscope jitterte eher mit 300ps und nicht im 1ps-Bereich. Zumindest wenn man mit ihm sein 1kHz-Kalibriersignal angeschaut hat.
Den Ansatz mit der Filterei verfolge ich auch grad, um das Jittern von class D amps Schritt für Schritt aufdröseln zu können.
Ist noch nicht gebaut, aber ich bin gespannt ob ich es hinreichend gut auf die Reihe bringe. Denn es muss ja ein Filter sein, hinter dem die 300kHz-Trägerfrequenz wirklich um -100db oder noch weiter abgesenkt werden. Gleichzeitig muss die obere Grenzfrequenz ca. 20kHz sein.
...also ein steilflankiger Tiefpass der auch noch ein minimales Feedthrough bei 300kHz...1MHz hat....

Wenn Alfsch einzelne ps bei Periodendauern von 60ns sucht, dann sind das auch über 90db und das bei 16MHz... Nicht easy.

[Rumgucker]

Zitat:Original geschrieben von ChocoHolic
Das mir zugängliche eigentlich halbwegs hochwertige Digitalscope jitterte eher mit 300ps und nicht im 1ps-Bereich....Zumindest wenn man mit ihm sein 1kHz-Kalibriersignal angeschaut hat.

Der 1kHz-Oszillator ist sicherlich nicht mit der Präzision des 16 MHz-Oszillators vergleichbar. Ich hab mir eben mal so einen Oszillator geschnappt und ans DSO angeschlossen.

Zuerst mal beobachte ich die ansteigende Flanke des Signals mit Speicherung. WENN der DSO-Trigger jittert, so würde man das an einer Unschärfe der ansteigenden Flanke sehen.

[Rumgucker]

Unschärfebereich mit Messlupe gemessen: mein DSO-Trigger jittert mit 500ps.

Nun verzögere ich die Anzeige um 1ns und guck, ob das was an den 500ps verschlimmmert. Ergebnis: der Delay ist jitterfrei.

Nun verzögere ich das Signal um 62.5ns (also eine Schwingung) und schau mir so die nächste ansteigende Flanke an. Ergebnis: 1ns Unschärfe.

Also jittert mein Oszillator mit rund 500ps von Periode zu Periode.

Ist das realistisch?

[Rumgucker]

Ich lass jetzt nochmal richtig lange integrieren und stell dann Fotos rein.

[Rumgucker]

Negativ... Je länger ich integrieren lasse, desto gleicher wird das Flankenrauschen:

Jitter des Scope-Triggers rund 1500ps:




Jitter des Oszillators + 62.5ns + Scope-Trigger auch 1500ps :





So wird das also nichts....

[alfsch]

jo. das war ja wohl klar.
i.ü. sind beweisfotos ja auch so ne sache...
[Bild: water_on_marsk16y.jpg]


eine realistischische methode ist wohl nur die sache mit dem mixen gegen einen referenz-oszillator, sofern man nicht zugang zu so nem monster wie den oben erwähnten Tek hat...
http://www2.tek.com/cmsreplive/tirep/121...164_EN.pdf

[Gerd]

wie wäre es, einen Schwingkreis hoher Güte und gleicher Frequenz lose angekoppelt zu betreiben? Der sollte relativ frequenzstabil laufen...

[alfsch]

naja Gerd, ein quarz hat ne güte bei 20000 oder mehr, mit welchem schwingkreis willst das besser machen?

+ Gucki

Zitat:Jitter des Oszillators + 62.5ns + Scope-Trigger auch 1500ps

isch n bischen weit weg von den anvisierten 1 ps (oder weniger)


nur mal so am rande, nicht dass ihr glaubt, man kann keine oszillatoren mit 1ps jitter bauen:
zb
Valpey Fisher macht so dinger...
http://rfdesign.com/mag/0506RFDF3.pdf
oder Saronix
http://www.datasheetarchive.com/pdf/Data...416867.pdf


immerhin -130db phase noise bei 1khz, 0,5 ps jitter

[voltwide]

Solche Oszillatoren gibt es vermutlich nicht bei Pollin

[Gerd]

Zitat:Original geschrieben von alfsch

naja Gerd, ein quarz hat ne güte bei 20000 oder mehr, mit welchem schwingkreis willst das besser machen?

die 20000 hat er aber nicht in einer Oszillatorschaltung...