原创 时域和频域--李玉山第二章

2010-10-19 23:10 3017 2 3 分类: PCB

    分析信号的两种基本方法是时域和频域,对应于pcb上,上升时间就是时域方面,带宽就是频域方面。


    时域就是我们的现实世界,通过时间研究,而频域里唯一存在的波形就是正弦波,描述正弦波的三个因素:1.相位,2.频域。3,幅度。


    时域对频域的转换就是通过傅里叶基数。有三种方法:1.fi,2.dft(时间必须呈周期性)3.FFT(时间必须是2的幂次数)


其中拿dft说明了一下理想方波的频谱。(占空比为50%)


首先给出一张时域图


 

通过dft转换后的频域图为

 

 

由此得出的结论是:1.偶次谐波的幅度为0

                                    2.奇次谐波的幅度A=2/N

                                    3.零次谐波就是直流分量值。

 

从频域到时域的转换就是用频谱中的正弦波,在时域中的每个时间点进行叠加。随着波形的叠加,上升时间越来越短,时域图也会越来越近似于方波。但是谐波会有无数个,那么究竟最高的正弦波频率分量是否存在,之后的谐波分量是否可以取消?

    在这里,我们会认为当谐波的分量与理想方波的谐波分量相比较时,近似于70%时对应的那个频率点,或者频率下降3db,或者当实际波形的谐波分量开始比理想方波f/1下降快的那个频率点,那个频率点就是带宽。

    随着带宽的变大,上升时间就会变短,关系是bw=0.35/t。(要注意单位要 一致)

   带宽和时钟频率无关,带宽只和上升时间有关,时钟上升时间可以认为7%的时钟频率,由此可以得出

    带宽=5*时钟频率

   测量的带宽

 

TDR测量带宽主要通过测量被测信号的最短上升时间测量的,但是这种方法不太精确。时域中用的

    在频域中用的,主要是网络分析仪和阻抗分析仪,这种方法比较精确。

 

 

模型的带宽和互连线的带宽

 

  模型的带宽主要模型预测值和实测值相吻合的最高正弦波的频率分量。

互连线的带宽主要是性能满足要求时的最高正弦波的频率分量。

    

 

 
PARTNER CONTENT

文章评论1条评论)

登录后参与讨论

用户142882 2010-10-18 23:33

说说傅里叶变换。 记得上大学时,学完了信号与系统和积分变换两门课,然后上数字信号处理。老师问你们之前的课学了那些积分变换,我们答:傅里叶变换、拉普拉斯变换、Z变换……一大堆。老师接着问,那你们觉得这些种变换中那种最重要?我们茫然…… 老师说:很显然是傅里叶变换!因为运用傅里叶变换,可以将任意一个时间为变量的函数,转换到以频率为变量,即时域转换到频域。很多时域非常复杂的问题,到了频域就很简单明了了! 傅里叶绝对是个牛逼人物,前一阵我学热设计,一条重要的定律就是傅立叶导热定律,他早在200年前就搞出了这些。讲热设计的老师也说了傅里叶很牛,在很多领域都有贡献;接着讲课就讲到了牛顿冷却公式- -!!!呃,老师来了句:那当然,牛顿就更牛了!!
相关推荐阅读
用户1479924 2010-11-24 22:03
第8章 传输线
传输线传输线不同于电容,电感,他的重要特性就是特性阻抗和时延。  提到传输线,首先要解释一下,传输线的种类,按照几何结构分为,均匀传输线,(像微带线,带状线,双绞线)和非均匀传输线,  同时均匀传输线...
用户1479924 2010-11-10 22:13
电感---第七章
电感主要研究的是电感周围的磁力线条数。电感的磁力线主要和以下几个因素有关。1. 电流的大小成正比2. 导体的长度成正比3. 导体的横截面成反比4. 当导体中含有铁,镍的杂质时,和磁力线有影响5. 当其...
用户1479924 2010-10-26 23:06
电容的物理基础
电容其实就是两个导体间填充介质。本身没有电流,当导体上有电荷变化时,就会产生电流。              i=dq/dt              i=cdu/dt其实并没有电流产生,是一个导体上...
用户1479924 2010-10-26 22:09
第四章------电阻的物理基础
      建模的两个方法:一,建立拓扑。2。提取参数值。当拓扑确立后,通过几何结构和材料特性确定理想元件的参数值,方法是经验值,数值仿真,解析近似。     互连线电阻通过解析近似的方法就是,键合线...
用户1479924 2010-10-21 23:21
阻抗和电气模型------第3章
                                       阻抗和电气模型阻抗是联系物理结构和电气性能的重要桥梁, 我们希望把性能转换为阻抗,同时阻抗也可以辅助设计。这个 过程就是建...
我要评论
1
2
关闭 站长推荐上一条 /3 下一条