時鐘信號和數(shù)據(jù)信號頻譜相似而不同

2017-01-19 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

我發(fā)現(xiàn)很多人有誤解:以為時鐘信號和數(shù)據(jù)信號的頻譜分布類似。

時鐘信號與數(shù)據(jù)信號的頻譜分布是不一樣的。時鐘信號是奇諧信號,理想的時鐘信號的頻譜只分布在奇次諧波點(diǎn)。圖1是理想時鐘的時域信號和它的FFT轉(zhuǎn)換譜。

圖1 理想時鐘的頻譜分布特征

圖2是一個典型的數(shù)據(jù)信號的時域波形和它的FFT轉(zhuǎn)換譜。由于頻點(diǎn)的增多,每個頻點(diǎn)的幅度/能量比時鐘信號要低很多。

理想+-1V的50MHz時鐘信號在150MHz處的FFT幅度是約150mv,而理想+-1V的50Mbps數(shù)據(jù)信號在150MHz的FFT幅度是約40mv,可見差別是比較大的。

圖2 理想數(shù)字信號的頻譜分布特征

如果數(shù)據(jù)信號是一個PRBS碼型,則頻譜分布更有規(guī)律,如下圖所示:

圖3 PRBS碼型的數(shù)據(jù)信號的頻譜分布特征

如果數(shù)據(jù)信號失真,則頻譜也會變形,頻譜與時域波形有一一對應(yīng)的關(guān)系,如圖4所示。

圖4. 失真的數(shù)據(jù)信號的頻譜特征

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