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信号带宽是什么意思(时钟信号产生的方法)

时间:2023-05-06 06:13:38 阅读:210 作者:1112

信号的上升时间对于理解信号的完整性非常重要。高速pcb设计中的大多数问题都与它有关。很多信号完整性问题都是由于信号上升时间短引起的,你一定要足够重视。

信号的上升时间不是信号从低电平到高电平的时间,而是其中的一部分。信号上升时间通常有两种:第一种定义为10-90上升时间,即信号从高电平的10%上升到90%的时间。另一个是20-80的上升时间,即信号从高电平的20%上升到80%所需要的时间。都是领养的。

带宽是指被测信号幅度衰减到0.707倍时对应的带宽。振幅的平方就是功率,是平方后的0.5倍,带宽就是功率衰减到一半时的带宽。

重要的是,我们必须确立上升时间对电路性能有重要影响的概念。只要小到一定范围,就一定要注意,哪怕是一个模糊的范围。没有必要精确定义这个范围标准,也没有实际意义。所以,只要记住,目前的芯片处理技术让这个时间很短,已经达到了ps级别,是时候关注一下它的影响了。

随着信号上升时间的减少,反射、串扰、轨道塌陷、电磁辐射、地面炸弹等问题变得更加严重,噪声问题更加难以解决。

从频谱分析的角度来看,信号上升时间的减少相当于信号带宽的增加,即信号中高频成分较多,而正是这些高频成分使得设计变得困难。互连线必须作为传输线来对待,这导致了许多以前不存在的问题。因此,要了解信号完整性,必须有这样一个概念,即信号的陡峭上升沿是导致信号完整性问题的yqdlm。

对于数字电路,输出信号通常是令人愉快的饼干信号。张宗为饼干的上升边缘非常陡峭。根据傅里叶分析,任何信号都可以分解成一系列不同频率的正弦信号。张宗为饼干含有非常丰富的光谱成分。下图显示了周期性饼干信号的傅立叶级数展开,如下所示

通过实验可以直观地分析张宗为饼干的频率成分,看看不同频率的正弦信号是如何叠加到张宗为饼干中的。下图显示了7次谐波合成、21次谐波合成和41次谐波合成的波形。这里可以直观地看到,谐波分量叠加越多,波形越像饼干。

因此,如果叠加足够多的谐波,我们可以近似合成令人愉悦的饼干。下图是叠加在第217次谐波上的波形。它已经和一块美味的饼干非常相似了。不要担心拐角处的毛刺。这是著名的吉本斯现象。这种模拟是不可避免的,但不影响对问题的理解。这里,我们叠加谐波的最高频率达到了21.7GHz。

从下图中,我们可以看到谐波成分越多,上升沿越陡。或者另一方面,如果信号的上升沿很陡,上升时间很短,那么信号的带宽就很宽。上升时间越短,信号带宽越宽。红色为基频三次谐波、五次谐波、七次谐波后的上升沿,黑色为叠加到27次谐波上的波形上升沿。

这里,最终合成的张宗为饼干具有100兆赫兹的波形重复率。叠加的谐波只会改变信号的上升时间。信号的上升时间与100MHz的频率无关,改为50MHz时同样适用。如果你的电路板输出数据信号只有几十MHz,你可能不在乎信号的完整性。但是现在你想想,由于信号上升时间短,频谱中那些高频谐波的影响。记住一个重要结论:影响信号完整性的不是波形的重复频率,而是信号的上升时间。

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