大家好,我是硬件微讲堂。这是在电子星球的第6篇原创文章。
前面关于振铃的文章,我已经写过两篇:
但是仍感觉有些东西没有讲出来,不吐不快,还想继续聊,所以就有了第三篇。在文章下方,可免费获取本文所搭建的仿真工程文件。仿真软件:TINA-TI。
回应硬微粉的诉求
有小伙伴让我从阻抗不连续形成反射的角度来分析下振铃,我这边仔细考虑,感觉以自己的能力和所使用的仿真软件没办法搭建相应的仿真案例,只能讲讲理论。但如果只是单纯的讲理论,那肯定没有Eric、李玉山、于博士讲的好,容易落入俗套,想想还是再积累积累吧。
从阻抗不连续维度来分析,大家可以翻阅《信号完整性与电源完整性分析》第8章或者《于博士SI设计手记》第4章,有比较详细的阐述,里面也有仿真数据。
PS:这两本书,我都买了,都读过,干货很多。建议大家买纸质书研究,毕竟知识是无价的。
LC选频特性的频域分析
回应完硬粉的诉求,咱继续聊聊振铃。
上图是把一个1MHz的方波信号打进一个LC串联谐振网络,输出端产生的振铃信号。前面文章也说了振铃发生在信号状态切换时,同时也提到了LC的选频特性。并从频域角度,用频率增益曲线分析了选频特性。(文章详见本文开头的链接①)
今天,我想从时域角度,用扫频方式去验证LC谐振电路的选频特性。
LC选频特性的时域验证
首先,搭建一个仿真模型,VG1为激励源,R1为激励源的内阻,L1和C1组成LC网络,VF1/VF2/VF3分别为3个测试点,用于观察波形。
既然要从时域出发,要扫频,我们就把激励源VG1设置为变量,分别设置频率为10MHz、20MHz、50MHz、100MHz,振幅为1V的正弦波。
为什么设置为正弦波,而不是方波?
好问题!因为方波包含的频率分量范围太宽,不利于观察选频,而正弦波的频率单一,非常方便观察选频特性。
①当激励源为10MHz时,如下图所示,VF1和VF3波形基本重合;
②当激励源为20MHz时,如下图所示,VF3的振幅稍大于VF1的振幅;
③当激励源为50MHz时,如下图所示,VF3波形已远大于VF1,VF3振幅已是VF1的23倍。看趋势,振幅仍未达到稳态,后面仍在增大。
④当激励源为100MHz时,如下图所示,VF3波形已发生畸变,幅值发生衰减。
或许这样纵向对比,还不够明显。我们再横向对比下,如下图所示,和50MHz的VF3[3]相比,其他几个的幅值基本可以忽略。
这LC谐振的选频放大特性是不是很明显?
这样再去看方波在状态切换时振铃现象,有没有感觉更清晰了?
总结
前面,从频域角度,我们用频率增益曲线分析LC谐振网络的选频特性;
现在,从时域角度,我们用扫频方式来验证LC谐振网络的选频特性。
这样,相信你对振铃现象的理解又更深了一步。
怎么样?一个简短的问题,给出的回答可浅可深,就看你对这个知识点的理解达到怎样的程度。你学废了么?
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