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高頻段測試FAIL,為什么?

發(fā)布時間:2019-02-28 來源:楊曄龍、胡艷 責(zé)任編輯:wenwei

【導(dǎo)讀】噪聲信號有兩種主要的形式,也即周期性信號和非周期信號。周期性信號每個取樣段的頻譜是一樣的,所以其頻譜呈離散型,但是強(qiáng)度大,通常稱為窄帶噪聲;而非周期信號每個取樣段的頻譜不一樣,其頻譜很寬,但是強(qiáng)度較弱,通常稱為寬帶噪聲。線路板上的周期信號是產(chǎn)生輻射最強(qiáng)的信號,電路中的震蕩器、時鐘電路、產(chǎn)生周期波形的功率電路(如開關(guān)電源中的開關(guān)頻率)等都是強(qiáng)輻射電路,常見周期信號的頻譜如下:             
 
高頻段測試FAIL,為什么?
 
高頻段測試FAIL,為什么?
 
任何信號都可以通過傅里葉變換建立其時域與頻域的關(guān)系,梯形脈沖函數(shù)的頻譜如下圖所示。
 
高頻段測試FAIL,為什么?
 
它由主瓣與無數(shù)個副瓣組成,每個副瓣雖然也有最大值,但是總的趨勢是隨著頻率的增高而下降,上升時間為tr、寬度為t的梯形脈沖頻譜峰值包含有兩個轉(zhuǎn)折點,一個是1/πt,另一個是1/πtr。頻譜幅度低頻端是常數(shù),經(jīng)第一個轉(zhuǎn)折點以后以-20dB/10倍頻程下降,經(jīng)第二個轉(zhuǎn)折點后以-40dB/10倍頻程下降。如下圖為多媒體產(chǎn)品屏?xí)r鐘的近場頻譜圖,總的趨勢也是隨著頻率的增高而下降。
 
高頻段測試FAIL,為什么?
 
那為什么在我們實際測試過程中經(jīng)常出現(xiàn)周期信號的高次諧波偏高的現(xiàn)象呢?
 
高頻段測試FAIL,為什么?
 
對于屏?xí)r鐘來說,其輻射主要分為信號電流(差模電流)回路產(chǎn)生的差模輻射和共模電流回路產(chǎn)生的共模輻射。其中差模輻射的頻率特性可以根據(jù)公式EdB = 20lg(K I A /D)+40lg f 得出隨著頻率的升高增加,增加速率為40dB / dec。
 
高頻段測試FAIL,為什么?
 
脈沖信號的頻譜包絡(luò)線:分為三段,平坦段,20dB / dec下降段,40dB / dec下降段。
    
高頻段測試FAIL,為什么?  
 
將脈沖信號的頻譜包絡(luò)和差模輻射的頻率特性結(jié)合起來,就可以得到脈沖信號差模輻射的頻譜包絡(luò)線(如下圖中的③曲線)。
     
高頻段測試FAIL,為什么?  
 
因此,從脈沖信號的輻射頻譜包絡(luò)中看出,盡管脈沖信號的高次諧波分量幅度較小,但是輻射出來的強(qiáng)度卻很大,這也是為什么有些時鐘的高次諧波會容易超標(biāo)的一個主要原因。
 
本文轉(zhuǎn)載自韜略科技EMC
 
 
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