何谓展频解读
单级放大器及频率特性(2)
频率特性的基本概念和分析方法
在设计模拟集成电路时,所要处理的信号是在某一 段频率内的,即是所谓的带宽。
对于放大电路而言,一般都存在电抗元件,由于它
们在各种频率下的电抗值不同,因而使放大器对不
同频率信号的放大效果不完全一致,信号在放大过
程中会产生失真,所以要考虑放大器的频率特性。
ZVTC方法对于传输函数的零点并未作何涉及
共源级的频率响应
一、电路的零极点 1 等效电路法 以二极管连接的增强型NMOS为负载的共源放大器电 路如图所示,则根据MOS管高频小信号等效模型,可 以得到小信号等效电路。
VDD gmb2Vo M2 Vo RS M1 Vi CL Vi RS V1 Cgd1 Cgs2 gm2Vo gds2 Vo Cgs1 gm1V1 Cdb1 Csb2 CL
除非存在“非集总”复杂的极点,或几个幅度可比的限
制极点,一般情况下以上近似都是正确的。
ZVTC方法的讨论-简单的例子
实际的带宽为: 采用ZVTC估算值为: 两者几乎存在-22%的误差。 ZVTC估算法是一种趋向于保守的方法:
实际的带宽几乎总是不小于所估算的带宽。
ZVTC方法的讨论
频率特性是指放大器对不同频率的正弦信号的稳态
响应特性。
基本概念
1、频率特性和通频带 放大器的频率特性定义为电路的电压增益与频率间的关系:
AV AV ( f ) ( f )
式中AV(f)反映的是电压增益的模与频率之间的关系,称之为
幅频特性;而 ( f ) 则为放大器输出电压与输入电压间的相位差 与频率的关系,称为相频特性。
但如果在放大器的输出端增加一些负载电容时会有
什么影响呢?
展频设计
展频设计—B类展频应用(摄像头)
PCLK
AP
CMOS sensor+ISP
ISP
YUV Data MCLK
PCLK
AP
MIPI
ISP
CMOS sensor
YUV Data MCLK
MCLK
ISP AP
MIPI MCLK
CMOS sensor
展频设计——B类展频应用(RGB屏)
RGB,CLK DATE ARM
展频设计
展频设计—展频原理
展频技术:对尖峰时钟进行调制处理,使其从一个窄带时钟 变成为一个具有边带谐波的频谱,从而达到将尖峰能量分散到展频区 域的多个频率段,达到降低尖峰能量,抑制EMI的效果。
展频设计—展频技术特点
1) 从展频时钟所得到的时钟和时序 2) 时钟信号的N次谐波,得到的展频 信号都会调变相应倍数的展频效果。 宽度便是基波的N倍,所以对抑制 高次谐波的EMI效果更加明显。
处理措施:用展频+不带屏蔽摄像头 数据分析:效果非常明显,整体下降10-15dB,并且越到高频效果 越好,在230M以上的点几乎都完全压下来了。
实物图
展频设计—实际案例分享
原始数据—单支很多,144M和168M两个点超标很厉害,超了 16dB左右。
展频设计—实际案例分享
处理措施:屏蔽摄像头+MCLK和PCLK加600R磁珠 数据分析:整体有一定程度下降,但整体效果还是不太好,其中 168M和264M超标还是很严重
展频设计—实际案例分享
CLK
LCD sc
Type B
展频设计—B类展频应用实例
目前正在使用SSCG技术的产品
• INTEL(英特尔): • SUNPLUS(凌阳):
第三章 放大电路的频率特性.
频率响应的一般概念
• 如果用幅度不变、频率不断改变的正弦波信号加到放大的输
入端,则会发现输出电压u0 的大小或电压放大倍数Au随输 入信号的频率而变。这种特性称幅频特性,同时,输出电压
与输入电压之间的相位差也随输入信号的频率而变,这种
特性称为相频特性。二者之和称频率特性。 • 放大电路对不同频率的正弦信号的稳态响应特性称为频 率特性(包括幅频和相频特性)或称频率响应。
频率响应的一般概念
频率响应,也称为频率特性,指放大电路对不同频率 的正弦信号的稳态响应,它包括幅频特性(即幅度· 频率 特性或增益· 频率特性)和相频(即相位· 频率特性)特性 ( 1)中频区 fL < f< fH的 区域称为中频区。 (2)低频区 f<fL的区域 称为低频区。 (3)高频区 f>fH的区域 称为高频区
频率响应的一般概念
频率响应的定性分性:
在阻容耦合的放大电路中,除了接有耦合电容 C1、C2 之外,三极管还存在集电结电容(小功率 管为2到10皮法)、发射结电容(小功率管均为几 十到几百皮法)。
由于容抗是频率的函数,在信号频率作用下,
起着不用的影响。
频率响应的一般概念
这里截止频率f ,并不意味着此时三极管已经完全失去 放大作用,而只是表示此时β已下降到中频时的70%左右或 β的对数幅频特性下降了3dB。 ③ 截止频率f 共基组态中,低频时电流放大系数为α。当fα下降 为0.707时所对应的频率为共基截止频率fα。 f实际是三极管共基电流不失真放大的上限截止频率
频率响应的一般概念(C b'e C b'c )
1 2re (C b'e C b'c )
定义:β值降为1时的频率称为特征频率fT 。
有关led显示的一些术语介绍
有关led显示的一些术语介绍1、像素:为显示屏上能被单独设置显示颜色的最小单位或点,因此又称作像素点或像点。
显示屏上像素数量越多,可显示的信息也就越多,显示效果就越好。
2、点距:英文DOT PITCH,是指显示屏一相邻两个像素点之间的间距。
通常来说在显示面积一样的情况下,点距越小(分辨率越高),显示效果越好。
3、分辨率:用于表示显示屏的像素点的数量水平,其数值为显示水平方向的像素点数与垂直方向的像素点数的乘积。
由于像素数量越多,显示效果越好,因此,我们也可以说分辨率越高,显示效果越好。
4、场频:又称为帧频或刷新频率,即显示器的垂直扫描频率,指显示器每秒所能显示的图象次数,单位为赫兹(Hz)。
场频越大,图像刷新的次数越多,图象显示的闪烁就越小,画面质量越高。
5、行频:即显示器的水平扫描频率,指显示器每秒中显示屏上扫描过的水平线数。
其数值等于垂直方向像素数与场频的乘积,单位为千赫兹(KHZ)。
6、刷新率:刷新频率,即场频(帧频) .7、带宽:即频带宽度,衡量显示器每次扫描反携带的信息量,数值为分辩率(垂直像素数*水平像素数)与场频的乘积。
带宽是反映显示器显示水平的综合指标,带宽越大,表示显示器单位时间显示的信息越多,图像质量即越高。
8、隔行扫描:通常显示器分隔行扫描和逐行扫描两种扫描方式。
隔行扫描指显示屏在显示一幅图象时,先扫描奇数行,全部完成奇数行扫描后再扫描偶数行,因此该种扫描方式较为落后,通常用在早期的显示产品中。
9、逐行扫描:逐行扫描相对于隔行描是一种先进的扫描方式,它是指显示屏图象进行扫描时,从屏幕左上角的第一行开始逐行进行,整个图像扫描一次完成。
因此图象显示画面闪烁小,显示效果好。
目前先进的显示器大多都采用逐行扫描方式。
10、响应时间:专用于液晶显示器,指液晶显示器像素对输入信号反应的速度。
响应时间小,在观看动态画面时就越不容易产生图象尾影拖拽现象。
展频技术——精选推荐
展频技术时钟展频技术能有效降低EMI,深⼊讲解展频发⽣器!卧龙会IT技术百家号08-1311:24随着技术的发展,数字信号的时钟频率越来越⾼,电路系统对于信号的建⽴、保持时间、时钟抖动等要素提出越来越⾼的要求。
EMI,即电磁⼲扰,是指电路系统通过传导或者辐射的⽅式,对于周边电路系统产⽣的影响。
EMI会引起电路性能的降低,严重的话,可能导致整个系统失效。
在实际操作中,相关机构颁布电磁兼容的规范,确保上市的电⼦产品满⾜规范要求。
时钟信号常常是电路系统中频率最⾼和边沿最陡的信号,多数EMI问题的产⽣和时钟信号有关。
降低EMI的⽅法有许多种,包括屏蔽、滤波、隔离、铁氧体磁环、信号边沿控制以及在PCB中增加电源和GND层等等。
在应⽤中可以灵活使⽤以上⽅法,其中屏蔽是相对简单的机械学⽅法,成本较⾼,不适⽤于⼿持和便携式设备;滤波和信号边沿控制对于低频信号有效,不适合当前⼴泛应⽤的⾼速信号。
另外,使⽤EMI/RFI滤波器这些被动元器件,会增加成本;通过LAYOUT技巧降低EMI显然⽐较费时,⽽且因设计的不同,⼿段也不尽相同。
展频时钟(Spread Spectrum Clocking)是另⼀种有效降低EMI的⽅法,本⽂将简要描述展频时钟发⽣器(Spread Spectrum Clock Generator, SSCG)是如何降低EMI的。
概述时钟展频通过频率调制的⼿段将集中在窄频带范围内的能量分散到设定的宽频带范围,通过降低时钟在基频和奇次谐波频率的幅度(能量),达到降低系统电磁辐射峰值的⽬的。
⼀般数字时钟有很⾼的Q值,即所有能量都集中在很窄的频率范围内,表现为相对较⾼的能量峰值。
在频谱图上容易看到在中间频率上有很⾼的峰值,在奇次谐波位置有较低的峰值;SSCG通过增加时钟带宽的⽅法降低峰值能量,减⼩时钟的Q值。
图1⽰意SSCG的⼯作原理。
图1. SSCG降低EMI⽰意图时钟展频通过特定⽅式调制原始时钟信号。
Linear和Hershey Kiss(不是好时之吻巧克⼒哦)是常⽤的调制⽅式。
05 放大电路的频率特性(new)
在放大电路的通频带中给出了频率特性的概念--幅度频率特性 幅频特性是描绘输入信号幅度
相位频率特性
固定,输出信号的幅度随频率变化 而变化的规律。即 i ∣= ∣Vo /V∣= f ( ) ∣A
相频特性是描绘输出信号与输入 信号之间相位差随频率变化而变化 的规律。即 ∠A ∠Vo ∠Vi f ( )
当 f = fT 时, 有
( fT )
0
fT 2 1 ( ) f
因fT>> f ,所以, fT ≈β0 f
5.3 共发射极接法放大电路的 频率特性
5.3.1 全频段小信号模型 5.3.2 高频段小信号微变等效电路 5.3.3 低频段小信号微变等效电路
5.3.1 全频段小信号模型
这些统称放大电路的频率响应。 幅频特性偏离中频值的现象称为幅度频率失真; 相频特性偏离中频值的现象称为相位频率失真。
放大电路的幅频特性和相频特性,也称为 频率响应。因放大电路对不同频率成分信号的 增益不同,从而使输出波形产生失真,称为幅 度频率失真,简称幅频失真。放大电路对不同 频率成分信号的相移不同,从而使输出波形产 生失真,称为相位频率失真,简称相频失真。 幅频失真和相频失真是线性失真。
由此可做出如图05.04所示的RC 高通电路的近似频率特性曲线。
f / fL Av f )2 1 ( fL
90 o arctg( f f ) L
图05.04 RC高通电路的近似频率特性曲线
5.2 双极型三极管的高频小信号模型
5.2.1.混合π 型高频小信号模型
5.2.2 电流放大系数β 的频响
图05.14 低频段微变等效电路
在波特图上可确定fL1、fL2和fL3,分别做出三条曲 线,然后相加。 如果 L在数值上较小的一个与其它两个相差较 大,有4~5倍之多,可将最大的fL作为下限截止频率, 然后做波特图。 当R'b较大,并且Re>>1/Ce时。为简单起见,将 Ce归算到基极回路后与C1串联,设C'e =Ce /1+。同时 在输出回路用戴文宁定理变换,得到简化的微变等效 电路,如图05.15所示。
展频通讯Spread解读
2020/4/20
CN@Lab
展頻通訊的優點
抑制故意的干擾 竊聽的困難度較高 可用於定位系統 可提供多人同時共用無線頻道
4
2020/4/20
CN@Lab 抑制故意的干擾
5
2020/4/20
CN@Lab 竊聽的困難度較高
Pd
P N0
T W
1 1 Pfa
W大 P小
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2020/4/20
CN@Lab BPSK直接序列展頻系統之信號PSD
Power Spectral Density
12
2020/4/20
CN@Lab 偽隨機碼(也就是片序列)的選取原則
「偽雜訊序列」(Pseudo-Noise(PN) Sequence)
{ci} {..., c1,c0 ,c1,...}
若N為序列的週期,則 ciN ci
8
2020/4/20
CN@Lab
直接序列展頻
直接序列展頻的原理為將原始資料速率為
R(1/T )
的資料串列轉換成一資料速率為
W ( 1/Tc )
偽隨機代碼串列,W R 以所得之偽隨機代碼串列進行調變才傳遞去。
9
2020/4/20
CN@Lab
10
2020/4/20
CN@Lab
11
2020/4/20
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2020/4/20
CN@Lab
如果因第二路徑效應而產生之信號 zi 的時間延遲 大於 Tc ,也就是 zi 內含的偽隨機碼信號被位移超過一個位元,則在進行解調變時,
zi 其對於正常信號的干擾就會變得很小。
18
2020/4/20
CN@Lab
Any girl can be glamorous. All you have to do is stand
EMC展频技术
關於展頻的研究原理:展頻-spread spectrum clock:現如今最爲先進有效的EMI抑制手段,對於峰值測量有很好的效果,原理是將單頻率點的能量分散開至某一個展頻範圍內的能量,從而降低單點的峰值能量。
相關參數:Spread type: down-spreading; center-spreading; up-spreading;Spread rate:展頻寬度與中心頻率的比值;對展頻率的定義如下:(frequency range is爲展頻率〃)Down spreading:;Center spreading:Up spreading:;Modulation rate:調製率用於決定時鐘頻率的展頻周期,在調製周期內頻率經歷再回到〃Modulation waveform:通常爲三角形的鋸齒波形狀,一般頻率在30K(大於audio頻率)到60K範圍內〃下圖爲引入展頻後的效果圖(figure 3):Note:關於三種不同展頻方式有一點需要說明,當採用up spreading and center spreading時,有可能會有産生over timing現象,即超頻危險。
引入SSC後的EMI Reduction評估:作爲應用工程師,那麽應該明白展頻的相關參數和她的EMI抑制能力有什麽關係呢?事實上,在頻域EMI強度反映在頻譜上分佈的能量,所以這裏先分析頻譜,同時爲了簡化問題,從此只是分析clock的基頻而暫時不考慮高次諧波問題。
首先對於爲進行展頻的CLK,時域下可以表述爲:對展頻時鐘:以上倆運算式可以看出,在頻域中爲展頻時鐘就一個單根頻率,也可以說是一個頻率點,且在該點出的能量爲,由於爲調製的時鐘的頻譜即爲一個單點,所以它的能量與頻譜儀的RBW(解析帶寬)是沒有關係的;而對作展頻時鐘來說,式中的w(t)即爲調製波形的時域運算式,它的頻譜能量是與RBW有關係的,由於時鐘能量幾乎均勻的分佈與該段展頻內,所以經過展頻後,該點的能量爲:其中的B爲該頻譜儀的RBW(解析帶寬)。
展频技术(Spread Spectrum)
這些跳頻訊號必須遵守FCC的要求﹐使用75個以上的 跳頻訊號﹑且跳頻至下一個頻率的最大時間間隔 (Dwell Time)為400ms。
直接序列展頻技術 (DSSS)
直接序列展頻技術 (Direct Sequence Spread Spectrum﹔ DSSS)是將原來的訊號「1」或「0」﹐ 利用10個以上的chips來代表「1」或「0」 位﹐使得原來較高功率﹑較窄的頻率變成具 有較寬頻的低功率頻率。 每個bit使用多少個chips稱做Spreading chips﹐一個較高的Spreading chips可以增 加抗噪聲干擾。
Bluetooth Frequg spread spectrum 2.402 GHz +k MHz, k= 0,…,78 1,600 hops per second
TDD (Time Division Duplex )
The forward/reverse communication frequencies are the same.
藍芽採用跳頻式展頻
藍芽科技通道使用所謂的躍頻/分時雙工的機 制,通道被切割為625μs為一時距,稱為時 槽。 在每個時槽使用不同的跳躍頻率,這樣的作 法產生每一秒一千六百次的跳躍次數,每個 封包可在每個時槽上傳送,隨之而來的時槽 可被選擇用來做為傳送或接收之機制,即所 謂的分時雙工(TDD)。
Bluetooth
展頻技術(Spread Spectrum)
展頻技術的無線局域網絡產品是依據FCC (Federal Communications Committee﹔美國 聯邦通訊委員會)規定的ISM (Industrial Scientific, and Medical) 頻率範圍開放在902M~928MHz及 2.4G~2.484GHz 兩個頻段﹐所以並沒有所謂 使用授權的限制。展頻技術主要又分為「跳 頻技術」及「直接序列」兩種方式。
展頻原理介紹
ω0
3ω0
5ω0
展頻技術
‧將狹窄頻寬的能量,重新分配至較寬的頻 帶中。
‧藉由一低頻之調制信號,將原始信號頻率 作周期性調變。
‧調制波波形可決定原始信號衰減程度。 ‧Lexmark 擁有Hershey Kiss專利,能將衰
減最佳化。
展頻技術
展頻技術
展頻技術
調制信號之週期
原始數位信號,經頻率調變後之時域波形
結論
展頻可視為原始信號的頻率擾動,同時使頻域 的諧頻隨之飄移。 頻率飄移的週期恰為外加調變信號之週期,以 原諧頻頻率為中心,作周期性變化。 對EMI測量而言,電場強度為單一時間之平 均值。而頻率不斷變化的訊號,其平均值必較 未展頻前低。 能量重新分配,使其最大振幅下降。
展頻前
展頻技術
展頻後
Measured spectrums (expanded view) of the 266-MHz output signals. (a) Without spread. (b) With 2.5% center spread.
展頻技術
調制函數波形之影響
調制波形微分為零時,展 頻訊號出現局部高點。
反區點之斜率最大,出現 局部極小值。
依經驗法則,圖e之圖形 為最佳化之調制波形
調制函數波形之影響
Comparison of peak magnitude of harmonics for different modulation profiles with 1% peak frequency deviation.
T
∫ bn
=
2 T
T 0
f (t) sin 2nπ tdt
T
傅利葉級數
• 若f(t)=
展频的原理
展频的原理
展频技术是一种利用频率扩展通信信号带宽的技术,它通过在传输过程中对信
号进行频率扩展,从而提高信号的抗干扰能力和安全性。
展频的原理主要包括扩频、码分多址和频谱扩展等几个方面。
首先,展频技术利用扩频的原理来实现频率扩展。
在传统的窄带通信系统中,
信号的带宽较窄,容易受到干扰和窃听。
而展频技术通过对信号进行扩频,使得信号的带宽变得更宽,从而提高了信号的抗干扰能力。
扩频后的信号在传输过程中会占用更宽的频谱,使得信号更难以被干扰和窃听,从而提高了通信的安全性。
其次,展频技术利用码分多址的原理来实现频率扩展。
码分多址是一种多用户
共享通信信道的技术,它通过为每个用户分配独特的扩频码来实现用户之间的区分。
在展频系统中,每个用户都会被分配一个独特的扩频码,不同用户的信号通过不同的扩频码进行扩频,从而实现了多用户之间的频率复用。
这种方式不仅提高了系统的容量,还增强了系统的抗干扰能力。
此外,展频技术还利用频谱扩展的原理来实现频率扩展。
频谱扩展是指将信号
的频谱展宽,使得信号的能量分布更加均匀。
在展频系统中,通过对信号进行频谱扩展,可以使得信号的能量分布更加均匀,从而提高了信号的抗干扰能力和安全性。
综上所述,展频技术的原理主要包括扩频、码分多址和频谱扩展等几个方面。
这些原理的应用使得展频技术在抗干扰能力和安全性方面具有明显优势,因此在军事通信、无线局域网、卫星通信等领域得到了广泛的应用。
展频技术的发展为现代通信技术的进步提供了重要支持,也为通信系统的安全和可靠性提供了保障。
电路基础原理解惑电路的幅频特性和相频特性
电路基础原理解惑电路的幅频特性和相频特性电路的幅频特性和相频特性是电路工程中的重要概念,它们对描述电路的性能和行为起着关键作用。
在学习电路基础原理的过程中,理解并熟练运用幅频特性和相频特性是非常重要的。
本文将解析这两个概念的意义和具体应用。
幅频特性,又称为频率响应,描述的是电路在不同频率下对电压或电流的响应情况。
在交流电路中,信号的频率会对电路的行为产生影响。
幅频特性通常通过频率响应曲线来表达。
频率响应曲线可以显示电路在不同频率下的增益或损耗情况。
幅频特性可以帮助我们了解电路对不同频率信号的放大或衰减程度。
例如,放大器是一种常见的电路元件,它起到放大信号的作用。
通过分析放大器的幅频特性,我们可以了解到放大器在不同频率下的放大倍数,从而更好地设计和选择合适的放大器。
此外,幅频特性还可以帮助我们分析和解决电路中的各种问题。
例如,当我们遇到信号衰减或失真问题时,可以通过观察幅频特性来寻找问题所在。
若发现在问题频率附近出现衰减或失真,我们便可以针对性地进行电路修正或优化。
与幅频特性相对的是相频特性,又称为相位响应。
相频特性描述了电路对不同频率下信号的相位变化情况。
在交流电路中,信号的相位同样与频率有关。
相频特性通常通过相频响应曲线来表示。
相频特性可以帮助我们了解电路中信号的相位变化情况。
在某些应用中,信号的相位变化可能对系统的性能和稳定性产生重要影响。
比如,在音频信号处理中,我们希望保持信号的相位一致性,以避免声音的失真。
通过观察和分析相频特性,我们能够更好地了解电路对信号的相位变化情况,从而采取相应措施进行校正或补偿。
综上所述,电路的幅频特性和相频特性是电路工程中相当重要的概念。
通过研究幅频特性,我们能够更好地了解电路对不同频率信号的放大或衰减情况,从而为电路设计和选择提供依据。
而相频特性能够帮助我们分析信号的相位变化情况,从而优化电路设计,确保信号的准确传输。
在实际应用中,我们通常使用示波器、频谱仪等测试仪器来获取电路的幅频特性和相频特性。
频谱显示原理
频谱显示原理频谱显示原理是指将信号的频谱信息以图形方式显示出来的一种技术手段。
频谱显示原理在通信、电子、无线电等领域有着广泛的应用,能够直观地展现信号的频谱特性,为工程师和研究人员提供了重要的分析工具。
本文将对频谱显示原理进行介绍,包括其基本原理、常见的显示方式以及应用场景等内容。
频谱显示原理的基本原理是利用傅里叶变换将时域信号转换为频域信号,然后将频域信号以图形的方式进行显示。
在频谱显示中,横轴通常表示频率,纵轴表示信号的幅度或功率。
通过频谱显示,可以清晰地观察到信号在不同频率下的能量分布情况,从而更好地理解信号的特性。
常见的频谱显示方式包括时域图和频谱图。
时域图是指将信号的波形以时间为横轴,幅度为纵轴进行显示,可以直观地观察到信号的波形特征。
而频谱图则是将信号的频谱信息以频率为横轴,幅度或功率为纵轴进行显示,能够清晰地展现信号在不同频率下的能量分布情况。
在实际应用中,频谱显示通常采用频谱分析仪等专业设备进行实现。
频谱显示原理在无线通信领域有着重要的应用。
通过对信号的频谱进行分析,可以帮助工程师更好地理解信号的特性,从而优化系统设计和调试工作。
在无线电设备的调试过程中,频谱显示也是一种重要的分析手段,可以帮助工程师快速定位和解决问题。
除了在通信领域,频谱显示原理也在音频处理、雷达系统、光电子技术等领域有着广泛的应用。
例如,在音频处理中,频谱显示可以帮助音频工程师分析音频信号的频谱特性,从而进行均衡、滤波等处理。
在雷达系统中,频谱显示可以帮助工程师分析雷达回波信号的频谱特性,从而实现目标识别和跟踪。
总之,频谱显示原理作为一种重要的信号分析手段,在工程技术领域有着广泛的应用前景。
通过对信号的频谱进行直观的显示和分析,可以帮助工程师更好地理解信号的特性,为系统设计和调试工作提供有力的支持。
随着科技的不断发展,频谱显示原理也将不断得到完善和拓展,为各行各业的工程师和研究人员带来更多的便利和帮助。
EMC(电磁干扰)展频时钟技术
()是一种会通过致使意外响应或完全工作实效从而阻碍电气/电子设备性能的能量。
EMI是由辐射电磁场或感应电压和电流产生的。
当前中的高时钟频率和短边率也会致使EMI 问题。
传导和发射EMI的一个重要产生源是连接交流电源线的电气设备,例如和,和带有电动马达的电气设备,例如冰箱、空调和电单车等。
一旦电气设备的EMI传导到一个电路里,里面的线缆就会像一根天线一样,将传导EMI以RFI(无线电干扰)的形式“广播”到整个电路中。
图1:时钟域里的Hershey Kiss频率概图。
EMI可能阻碍不大,也可能致使灾难性的故障,因此对EMI的有效操纵是超级重要的。
电磁兼容性(EMC)是指系统能在指定环境下运行而可不能传导或发射过量电池干扰的能力。
EMI标准和相关本钱EMC标准的宗旨是为了确保电子设备可不能阻碍其它电子设备的运行乃至致使设备的故障。
各国针对“电视、广播、便携式娱乐设备、电子游戏和互联网设备”等消费电子设备的EMI 屏蔽功能的要求各有不同。
目前为止已经有各类各样的组织发布了EMI标准。
在美国,FCC发布了针对A?级和B级电子设备的第15部份J章标准。
A?级和A层标准针对的是工业设备,而B级和B层标准那么适用于消费电子产品。
EMI规那么减少了电子设备之间的干扰,解决了健康和平安方面的问题。
图2:频率域里的展频时钟频率概图。
如何操纵EMI,一样要考虑以下几个因素:1) PCB设计-“灵敏元件、电源和地面层的隔离”2) 电路电流-“EMI辐射会随电流增大而增加”3) 频率,包括回转率-“EMI辐射会致使频率升高”4) 带宽5) 电路回路区域-“维持在最小”6) 屏蔽/过滤-“结合合理的设计、过滤、屏蔽和其它技术,来以最低本钱的方式将EMI操纵在所需品级”7) 展频时钟-“适合的展频数量和调制频率”8) 抖动应用系统中时钟的中心频率,以便将辐射能量扩展到多个频段,而不是让所有能量辐射到一个频率。
操纵和降低EMI的方式操纵和降低EMI有两个大体方式:抑制和吸收。
展频技术原理
展频技术原理展频技术是一种用于无线通信系统的调制技术,它通过在信号中引入一种特定的扩频序列来实现信号的扩频,从而达到提高抗干扰能力和安全性的目的。
展频技术最早应用于军事通信领域,后来逐渐在民用通信领域得到广泛应用,比如CDMA、WCDMA、Wi-Fi等无线通信系统中都采用了展频技术。
展频技术的原理主要包括信号扩频和信号解扩两个部分。
信号扩频是指在发送端,通过将原始信号与扩频码进行数学运算,将信号的频率扩大,使得信号带宽变宽,从而降低信号的功率谱密度,提高信号的抗干扰能力。
而在接收端,通过与发送端采用相同的扩频码进行数学运算,将信号进行解扩,恢复到原始的频率和带宽。
展频技术的关键在于扩频码的选择和设计。
扩频码需要具有良好的相关性和低的互相关性,以确保在解扩过程中能够正确地恢复原始信号。
此外,扩频码的周期性和复杂性也是影响系统性能的重要因素。
展频技术的优点之一是其抗干扰能力强。
由于扩频后的信号带宽较宽,使得信号能够在频域上更好地展开,从而使得信号在传输过程中更不容易受到窄带干扰的影响,提高了通信质量。
另外,展频技术还具有一定的安全性,因为只有知道正确的扩频码才能正确解扩信号,其他人无法窃听或干扰通信。
在实际应用中,展频技术还可以与其他调制技术相结合,比如与调幅、调频等技术相结合,以进一步提高通信系统的性能。
同时,展频技术也逐渐在物联网、5G等新兴领域得到应用,为无线通信系统的发展提供了新的可能。
总的来说,展频技术作为一种重要的调制技术,在无线通信系统中发挥着重要作用。
通过对信号进行扩频和解扩,展频技术提高了通信系统的抗干扰能力和安全性,为无线通信系统的稳定、可靠运行提供了有力支持。
展频技术的不断发展和创新,也将为未来通信技术的发展带来新的机遇和挑战。
展频
技术原理
展频技术,即扩展频谱技术(Spread-spectrum),是一种常用的无线电通讯技术,主要分为跳频技术 (Frequency-Hopping Spread Spectrum,FHSS)和直接序列(Direct Se⁃quence Spread Spectrum,DSSS) 2种方式。液晶显示产品主要是采用跳频技术,其是将某频点的信号,通过调制技术使其工作到更高频率上。
总结
展频技术是常用的无线通信技术,通过实际案例介绍了如何将这种无线通信技术应用到液晶显示技术中,以 及应用的注意事项,为液晶显示EMC设计提供了有利的依据,在后续工作研究中将继续探究其他的应用技术,并 将之应用到液晶显示技术中 。
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展频
通信术语
01 简介
03 技术的应用 05 总结
目录
02 技术原理 04 技术在液晶显示设备
中的使用注意事项扩展频谱(源自pread Spectrum)技术是一种常用的无线通讯技术,简称展频技术。当主板上的时钟发生器工 作时,脉冲的峰值会产生电磁干扰(EMI),展频技术可以降低脉冲发生器所产生的电磁干扰。在没有遇到电磁 干扰问题时,应将此类项目的值全部设为“Disabled”,这样可以优化系统性能,提高系统稳定性;如果遇到电 磁干扰问题,则应将该项设为“Enabled”以便减少电磁干扰。在将处理器超频时,最好将该项设置为 “Disabled”,因为即使是微小的峰值飘移也会引起时钟的短暂突发,这样会导致超频后的处理器被锁死。
由近场测试结果看出,LVDS时钟脚的信号强度近场测试达到了60dB,进一步把LVDS的时钟脚添加完全屏蔽措 施,重复在3m状态空间进行测试,发现505MHz信号强度为30dB,从而确认在3m状态空间505MHz信号强度超标是 由于LVDS时钟信号引起的。
展频技术原理
展频技术原理
展频技术是一种被广泛应用的电视讯号处理技术,它的目的是实现在指定的频段内传输更多的信息,以有效地利用频谱资源。
展频技术的原理是将一个频率带的信号分解成若干个小的频率带,然后在每个小的频率带里面分别传输信号。
经过展频,每个频率带内的信号频率范围被缩小,因此可以提高带宽利用率。
展频技术通常分为三种:固定展频、可变展频和自适应展频。
固定展频是指把原始信号分割成多个固定带宽的子带,每个子带内的信号都是相同的。
可变展频是指每个子带的带宽可以自由调整,以满足不同的应用要求。
自适应展频是指根据信号的实时特性,自动调整子带的带宽,以使信号的传输效率最大化。
展频技术的应用非常广泛,它能够有效提高频谱效率,并能够支持多种信号的传输,如多路视频传输、多路语音传输等。
它也被广泛应用于无线电和宽带通信系统,用于传输数字数据和多媒体信号。
通过展频技术,可以提高信号传输的效率,有效利用频谱资源,为系统提供更多的传输容量和更高的信号质量。
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Frequency Hoping Spread Spectrum
Channel sequence dictated by spreading code Receiver, hopping between frequencies in synchronization with transmitter, picks up message Advantages
Eavesdroppers hear only unintelligible blips Attempts to jam signal on one frequency succeed only at knocking out a few bits
FHSS跳頻展頻方法
FH信號被分配到數個通道,2k個窄頻形成2k個通 道 通道寬度通常與輸入信號頻寬相符 傳送器在一個通道上操作一段時間,IEEE 802.11 spec=300ms 於此段時間內接由某種編碼傳送一些位元 通道序列的使用是由展頻碼所決定,傳送器與接 收器用相同的展頻碼
Signal hops from frequency to frequency at fixed intervals信號以固定週期的從一種頻率到另一種頻 率
Transmitter operates in one channel at a time Bits are transmitted using some encoding scheme At each successive interval, a new carrier frequency is selected
Frequency Hoping Spread Spectrum (FHSS),跳頻展頻
Signal is broadcast over seemingly random series of radio frequencies信號似隨機分佈於寬頻帶上
A number of channels allocated for the FH signal Width of each channel corresponds to bandwidth of input signal
展頻碼是由擬雜訊 pseudonoise, 或擬亂數產生器產生 pseudo-random number generator
目的是要擴展頻譜,增加傳送頻寬
Spread Spectrum
Spread Spectrum
What can be gained from apparent waste of spectrum?
FHSS跳頻展頻系統方塊圖
FHSS跳頻展頻系統方塊圖
[Ex] : 一 個 FHSS 系 統 使 用 的 總 頻 寬 Ws=400MHz, 以 100Hz的單獨通道頻寬,每一個頻率彈跳所需的PN位元 最小數目為?
[sol] 總單獨通道數individual channels
Ws 400 10 6 4 10 fd 100
展頻意義: 將資料訊號擴展成寬的頻譜
channel encoder通道編碼器將輸入資料轉成以某 種頻率為中心的相對窄頻類比信號
Produces analog signal with narrow bandwidth
Signal is further modulated using sequence of digits 信號進一步與展頻碼Spreading code或展頻 序列spreading sequence調變
[Ex]1:假設我們想要使用展頻技術傳送56kbps的資料,則
SNR=0.1,0.01,0.001所需的通道頻寬為?
[sol]
பைடு நூலகம்
C B log2 (1 SNR) C 56k B log2 (1 SNR) log2 (1.1) C 56k B log2 (1 SNR) log2 (1.01) C 56k B log2 (1 SNR) log2 (1.001 )
Immunity from various kinds of noise and multipath distortion Can be used for hiding and encrypting signals Several users can independently use the same higher bandwidth with very little interference
6
PN bits 2 4 10
k 6
6
k log2 4 10 22
More than two frequencies are used More bandwidth efficient but more susceptible to error
Multiple Frequency-Shift Keying (MFSK)
Spread Spectrum
展頻
何謂展頻: 將資料訊號擴展成寬 的頻譜
為何需要展頻: 信號不易被干擾 和擷取
為何需要展頻: 信號不易被干擾和擷取
可以對抗各種不同的雜訊和失真 能夠用來隱藏信號和將信號加密, 只有知 道展頻碼的接收器才能回復編碼的資訊 多個用戶在很小干擾的情況下能獨立使 用更高的頻寬 , 此技術應用於蜂巢式行動 電話稱為分碼多工或分碼多工存取技術
Frequency Hoping Spread Spectrum
FHSS跳頻展頻系統方塊圖
對傳送器而言,二位元資料輸入至調變器 調變器使用某種數位-類比編碼技術(如FSK,BPSK) 產生以某種基頻為中心的信號 擬雜訊pseudonoise,PN或擬亂數作為頻率表索引, 此即為展頻碼 k位元的PN碼產生2k個載波頻率 每一個時間區間(k個PN位元)選到一個新的載波頻 率,這個頻率由原先調變器所產生的信號所調變 接收端展頻信號使用相同的PN序列所指示的頻率 來解展頻,再解調產生輸出資料