時鐘信號和數據信號頻譜相似而不同

2017-01-19  by:CAE仿真在線  來源:互聯網

我發現很多人有誤解:以為時鐘信號和數據信號的頻譜分布類似。

時鐘信號與數據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。圖1是理想時鐘的時域信號和它的FFT轉換譜。

圖1 理想時鐘的頻譜分布特征

圖2是一個典型的數據信號的時域波形和它的FFT轉換譜。由于頻點的增多,每個頻點的幅度/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數據信號在150MHz的FFT幅度是約40mv,可見差別是比較大的。

圖2 理想數字信號的頻譜分布特征

如果數據信號是一個PRBS碼型,則頻譜分布更有規律,如下圖所示:

圖3 PRBS碼型的數據信號的頻譜分布特征

如果數據信號失真,則頻譜也會變形,頻譜與時域波形有一一對應的關系,如圖4所示。

圖4. 失真的數據信號的頻譜特征

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