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频域

示波器频域分析在电源调试的应用

cathy /

电源噪声是电磁干扰的一种,其传导噪声的频谱大致为10kHz~30MHz,最高可达150MHz。电源噪声,特别是瞬态噪声干扰,其上升速度快、持续时间短、电压振幅度高、随机性强,对微机和数字电路易产生严重干扰。

<strong>示波器频域分析在电源调试的应用</strong>

本文谈到这么多年来最受关注的电源噪声测量问题,有最实用的经验总结,有实测案例佐证,有仿真分析相结合。

在电源噪声的分析过程中,比较经典的方法是使用示波器观察电源噪声波形并测量其幅值,据此判断电源噪声的来源。但是随着数字器件的电压逐步降低、电流逐步升高,电源设计难度增大,需要使用更加有效的测试手段来评估电源噪声。本文是使用频域方法分析电源噪声的一个案例,在观察时域波形无法定位故障时,通过FFT(快速傅立叶变换)方法进行时频转换,将时域电源噪声波形转换到频域进行分析。电路调试时,从时域和频域两个角度分别来查看信号特征,可以有效地加速调试进程。

在单板调试过程中发现一个网络的电源噪声达到80mv,已经超过器件要求,为了保证器件能够稳定工作必须降低该电源噪声。

理解时域、频域、FFT和加窗,加深对信号的认识

cathy /

学习信号时域和频域、快速傅立叶变换(FFT)、加窗,以及如何通过这些操作来加深对信号的认识。

<strong>理解时域、频域、FFT</strong>

傅立叶变换有助于理解常见的信号,以及如何辨别信号中的错误。尽管傅立叶变换是一个复杂的数学函数,但是通过一个测量信号来理解傅立叶变换的概念并不复杂。从根本上说,傅立叶变换将一个信号分解为不同幅值和频率的正弦波。我们继续来分析这句话的意义所在。

<strong>所有信号都是若干正弦波的和</strong>

我们通常把一个实际信号看作是根据时间变化的电压值。这是从时域的角度来观察信号。

傅立叶定律指出,任意波形在时域中都可以由若干个正弦波和余弦波的加权和来表示。例如,有两个正弦波,其中一个的频率是另一个的3倍。将两个正弦波相加,就得到了一个不同的信号。