时钟信号和数据信号频谱相似而不同

2017-01-19  by:CAE仿真在线  来源:互联网

我发现很多人有误解:以为时钟信号和数据信号的频谱分布类似。

时钟信号与数据信号的频谱分布是不一样的。时钟信号是奇谐信号,理想的时钟信号的频谱只分布在奇次谐波点。图1是理想时钟的时域信号和它的FFT转换谱。

图1 理想时钟的频谱分布特征

图2是一个典型的数据信号的时域波形和它的FFT转换谱。由于频点的增多,每个频点的幅度/能量比时钟信号要低很多。

理想+-1V的50MHz时钟信号在150MHz处的FFT幅度是约150mv,而理想+-1V的50Mbps数据信号在150MHz的FFT幅度是约40mv,可见差别是比较大的。

图2 理想数字信号的频谱分布特征

如果数据信号是一个PRBS码型,则频谱分布更有规律,如下图所示:

图3 PRBS码型的数据信号的频谱分布特征

如果数据信号失真,则频谱也会变形,频谱与时域波形有一一对应的关系,如图4所示。

图4. 失真的数据信号的频谱特征

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