信号上升沿/下降沿的快慢对信号频谱有什么影响?
今天无意中翻到去年写的一篇文章《不降频,不改PCB,不调电路参数,如何抑制振铃呢?》,里面有对信号源边沿快慢对信号频谱影响的仿真。时间已经过去一年,现在有条件对该问题做一个测试验证的闭环。 一道问题 照例,先抛出来一道问题:信号上升沿/下降沿的快慢对信号频谱有什么影响?学习过信号完整性知识的同学,对这个问题应该是有所了解的。具体的知识点,这里不做展开,我们只放一张图。tw为梯形波的脉冲宽度,tr为梯形波的脉冲上升沿时间。不了解的同学,也可以翻看文章开头放的那篇文章。今天我们直接上实验。 实验验证 ①设置信号源为50kHz的方波,脉宽为10us,上升沿/下降沿为10ns,幅值为-20dBm。将信号源的输出接入到示波器的ch1。②打开示波器的FFT功能,设置横轴按照对数显示,可以获得如下频谱。f1=1/πtw=31.8kHzf2=1/πtr=31.8MHz当f1<f<f2时,信号频谱按照-20dB/dec进行衰减;当f>f2时,信号频谱按照-40dB/dec进行衰减。②设置信号源上升沿/下降沿为50ns,其他不做调整。再看下示波器上的频谱。f1=1/πtw=31.8kHzf2=1/πtr=6.37MHz③设置信号源上升沿/下降沿为100ns,其他不做调整。再看下示波器上的频谱。f1=1/πtw=31.8kHzf2=1/πtr=3.18MHz④设置信号源上升沿/下降沿为500ns,其他不做调整。再看下示波器上的频谱。f1=1/πtw=31.8kHzf2=1/πtr=636kHz在tr=10ns时,f2=31.8MHz;tr=500ns时,f2=636kHz。通过上述对比可以发现,当信号上升沿/下降沿越缓(越慢),-40dB/dec下降的频点f2越低(靠前),这样高频分量就可以快速衰减;反之,则-40dB/dec下降的频点f2越高(靠后),这样高频分量衰减的越慢。 总 结 先聊到这里,梳理下今天讨论的内容:用具体的实验来验证信号的上升沿/下降沿快慢对信号频谱的影响。怎么样?一个简短的问题,给出的回答可浅可深,就看你对这个知识点的理解达到怎样的程度。你学废了么?来源:硬件微讲堂