Was ist die Allan-Abweichung (ADEV)?

By KCCS Engineering Team · Updated 2026 · 6 min read

Die Allan-Abweichung (ADEV, σ(τ)) ist die Standardmethode, mit der Oszillatorhersteller Kurz- und Mittelfrequenzstabilität spezifizieren. Wenn Sie ein OCXO-Datenblatt gelesen haben, haben Sie Zahlen wie "1,03E-13 @ 1 s" oder "8E-14 @ 10 s" gesehen. Diese Anmerkung erklärt, was diese Zahlen wirklich bedeuten, wie man einen ADEV-Plot liest und worauf man beim Vergleich von Oszillatoren achten sollte.

What Is Allan Deviation?

Die Allan-Abweichung quantifiziert, wie sehr sich die relative Frequenz eines Oszillators ändert, wenn sie über ein Messintervall τ gemittelt wird. Sie wird berechnet, indem die Frequenz in aufeinanderfolgenden, nicht überlappenden Blöcken der Dauer τ gemessen und dann die Standardabweichung benachbarter Differenzen genommen wird.

Warum benutzt man benachbarte Differenzen statt einfacher Standardabweichung? Weil Oszillatoren Drift (Alterung) haben, der sonst die Zahl dominieren würde. Die Allan-Differenz hebt linearen Frequenzdrift auf und enthüllt das Rauschen, das für Timing-Anwendungen tatsächlich wichtig ist.

How to Read the Number

ADEV wird als dimensionslose relative Frequenz ausgedrückt. Ein Wert von 1E-12 bei τ = 1 s bedeutet, dass sich die nach einer Sekunde gemittelte Frequenz vom Mittelwert um etwa 1 Teil auf 10¹² unterscheidet. Bei einem 10-MHz-Oszillator sind das 0,01 Hz.

Why τ Matters — Don't Compare Apples to Oranges

Oszillatorrauschen verhält sich bei verschiedenen Mittelungszeiten unterschiedlich. Bei sehr kurzem τ (Millisekunden) dominiert weißes Phasenrauschen, und ADEV sinkt mit zunehmendem τ. Im Mittelbereich (1 ms bis 10 s) glättet Flimmerphasenrauschen die Kurve. Bei langem τ (100 s und darüber) übernehmen Zufallsweg und Alterung, und ADEV beginnt wieder zu steigen.

Deshalb lassen sich zwei Datenblätter, die "1E-11" zitieren, nicht unbedingt direkt vergleichen — das eine könnte bei τ = 1 s und das andere bei τ = 100 s gelten. Vergleichen Sie immer bei gleicher Mittelungszeit, oder besser, schauen Sie sich den vollständigen ADEV-Plot an.

How ADEV Connects to Your Application

PTP/IEEE 1588 boundary clocks care about ADEV at τ = 1 s and τ = 10 s, because the servo updates on that timescale.

Holdover after GNSS loss depends on temperature stability and aging, not ADEV alone. ADEV tells you short-term noise; holdover tells you long-term drift.

Frequency counters and calibration standards need the lowest possible ADEV across the full τ range, because the measurement gate length varies.

ADEV vs Phase Noise — Two Sides of the Same Coin

Phasenrauschen (dBc/Hz bei Offset f) beschreibt die spektrale Reinheit des Trägers. ADEV beschreibt stabilitätszeitlich. Sie sind mathematisch verwandt, aber nicht austauschbar. Niedriges Phasenrauschen bei 10 kHz-Offset garantiert kein niedriges ADEV bei τ = 1 s. Wenn Ihre Anwendung empfindlich auf Timing-Jitter reagiert, schauen Sie auf Phasenrauschen. Wenn sie empfindlich auf Frequenzdrift über Sekunden reagiert, schauen Sie auf ADEV.