PCB高速信號的頻譜是怎樣的

標準時鐘信號波形是梯形的周期數(shù)字脈沖，如圖1所示，脈沖周期為T；信號上升時間為tr；信號下降時間為tf。假設tr＝tf，高電平維持時間為to，定義數(shù)字脈沖寬度為τ＝to＋tr。

圖1 數(shù)字時鐘信號

將此時鐘信號作傅里葉展開如下：

通過上式的傅里葉展開可以得到此時大致的時鐘信號離散頻譜，如圖2所示?？梢?a target="_blank">數(shù)字信號的頻譜并不局限于其時鐘頻率，而是覆蓋很寬的頻率范圍。例如，一個時鐘頻率為33 MHz的數(shù)字系統(tǒng)，它的三次諧波分量接近100 MHz。電路板上的元件、走線、封裝、連接器等互連結構在33 MHz時可能不會帶來問題，但是對于100 MHz的諧波，趨膚效應、傳輸線效應開始出現(xiàn)，并影響信號的完整性。隨著頻率的升高，一段不起眼的導線、一個封裝引腳都可能像天線一樣輻射電磁波，帶來電磁兼容性問題。此外，系統(tǒng)互連對不同頻率的衰減不同，頻率越高，衰減越大，這就可能帶來信號波形退化等一系列問題。

圖2 時鐘信號的頻譜

來源：維庫電子市場網