Ursachen von Phasenrauschen und Jitter in Oszillatoren

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Zufällige Rauschquellen

Die zufälligen Komponenten werden überwiegend, aber nicht ausschließlich, durch drei Hauptgeräuschequellen verursacht. Diese sind:

• Thermisches Rauschen: Die sog. kTB-Rauschleistung - verursacht durch die Brownsche Bewegung von Elektronen aufgrund von thermischer Beeinflussung. Die Größe nimmt in Abhängigkeit von Temperatur, Bandbreite und Rauschwiderstand zu.
• Schrotrauschen: Auch Stromrauschen – verursacht durch diskontinuierlichen Stromfluss über mögliche pn-Übergänge. (sog. potentiale Barrieren).
• Funkelrauschen: Rauschen welches spektral abhängig von 1/f ist und in sämtlichen aktiven Bausteinen vorhanden, sowie in einigen passiven Komponenten, wie Kohlewiderstände.

Das mittenfrequenznahe Phasenrauschen des Oszillators ist direkt proportional zu dem frequenzbestimmenden Resonator Q. Je höher der Q Wert des Resonators, desto kleiner das mittenfrequenznahe Phasenrauschen. Das Grundrauschen entsteht aus der Mitwirkung aller Einflüsse innerhalb der Oszillatorschaltung (weißes Rauschen).

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