时域频域分析机理

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1、时域频域分析机理姓名陈凯学号104972103056院系信息工程学院专业通信与信息系统班级信研1006提交时间：2011年6月20日目录摘要11弓I言22时域频域概念32.1时域32.2频域43时域频域的关系53.1傅里叶变换53.2信号的频谱73.3傅里叶逆变换94信号带宽114.1带宽与上升时间114.2带宽与时钟频率154.3实际信号的带宽164.4测量的带宽184.5模型的带宽194.6互连线的带宽215参考文献23时域频域分析机理摘要：吋域和频域作为信号的基木性质，从不同方式来分析信号。时域相对比较熟悉，频域则非常有助于理解和掌握许多信号完整性效应

2、，两者之间可通过傅立叶变换相互转换。而上升时间和带宽，前者是时域中的术语，后者是频域屮的术语，它们是紧密联系的。关键词:时域频域上升时间带宽Abstract：Timedomainandfrequencydomainasthebasicnatureofthesignalfromthedifferentwaystoanalyzethesignal.Relativelyfamiliarwiththetimedomain,frequencydomainisveryhelpfultounderstandandmasterthemanyeffectsofsignalin

3、tegritybetweenthetwocanbeFFTconversion.Therisetimeandbandwidth,theformertermisthetimedomain,frequencydomain,whichistheterm,theyarecloselylinked.Keyword:TimeDomainFrequencydomainRisetimeBandwidth1引言在高速信号完整性分析中，可以从时域和频域两个不同的角度去分析。就时域来说，信号的波形在示波器上凹显示岀来各种各样的形态，我们关心的是：信号的上升时间、卜•降时间、幅值，占

4、空比，等等参数，对于不同的信号有不同的要求，比如时钟信号，有的原始驱动时钟信号，要求占空比要严格的做到50%,有的是一种触发的吋钟，占空比小于50%,对于高速的电路，我们要学会从吋域来分析波形的质量，尤其是对于上升和下降时间。一个重要的概念：当信号的上升时间和下降时间小于6倍的传输线延时，信号的特性就会呈现高速的特点。这是一个判断信号是不是高速信号的关键。信号的频宽：频宽=0.318/±升时间。这是一个极为重要的公式，它所代表的是,一个信号所含的最高频率分量。决定信号频宽的是信号的上升吋间，而不是信号的频率。对于频域来说，大概有8种波形，可以让我们分析：矩形

5、方波，锯齿波，梯形波，临界阻尼指数脉冲波形，三角波，余旋波，余旋平方波，高斯波。对于各种波形，我们都口J以用一•种方法來分析，就是傅立叶变换，将时域的波形转化到频域来分析。频域包含了更多的信息，有拐点频率，谐波分量等等。我们关心的是高频谐波分量如何减少，这需要更多的公式和电路理论。2时域频域概念时域和频域是信号的基本性质，这样可以用多种方式来分析信号，每种方式提供了不同的角度。解决问题的最快方式不一定是最明显的方式，用来分析信号的不同角度称为域。吋域频域可清楚反应信号与互连线之间的相互影响。2.1时域时域是真实世界，是惟一实际存在的域。I大I为我们的经历都是

6、在时域中发展和验证的，已经习惯丁•事件按吋间的先后顺序地发生。而评估数字产品的性能时，通常在时域中进行分析，因为产品的性能最终就是在时域中测量的。如下图2」所示的时钟波形。LI—]0.00.2040,60,8L01.21.41.61.82.0时间,IW图2.1典型的吋钟波形由上图可知，时钟波形的两个重要参数是时钟周期和上升时间。图中标明了1GHz吋钟信号的吋钟周期和10・90上升吋间。下降吋间一般耍比上升吋间短一些，有时会出现更多的噪声。时钟周期就是时钟循环重复一次的时间间隔，通产用ns度量。时钟频率Fclock,即1秒钟内时钟循环的次数，是时钟周期Tclo

7、ck的倒数。Fclock=1/Tclock2时域频域概念时域和频域是信号的基本性质，这样可以用多种方式来分析信号，每种方式提供了不同的角度。解决问题的最快方式不一定是最明显的方式，用来分析信号的不同角度称为域。吋域频域可清楚反应信号与互连线之间的相互影响。2.1时域时域是真实世界，是惟一实际存在的域。I大I为我们的经历都是在时域中发展和验证的，已经习惯丁•事件按吋间的先后顺序地发生。而评估数字产品的性能时，通常在时域中进行分析，因为产品的性能最终就是在时域中测量的。如下图2」所示的时钟波形。LI—]0.00.2040,60,8L01.21.41.61.82.

8、0时间,IW图2.1典型的吋钟波形由上图可知，时钟波