过冲及振铃现象实验分析

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电源中的振铃现象

振铃振铃现象，来源于变压器漏感和寄生电容引起的阻尼振荡由于变压器的初级有漏感，当电源开关管由饱和导通到截止关断时会产生反电动势，反电动势又会对变压器初级线圈的分布电容进行充放电，从而产生阻尼振荡，即产生振铃。

变压器初级漏感产生反电动势的电压幅度一般都很高，其能量也很大，如不采取保护措施，反电动势一般都会把电源开关管击穿，同时反电动势产生的阻尼振荡还会产生很强的电磁辐射，不但对机器本身造成严重干扰，对机器周边环境也会产生严重的电磁干扰。

加入RCD吸收回路，可抑制反电动势和振铃电压幅度。

高速数字电路中信号反射的分析及解决方案：引言通常所说的高速数字电路是指电路的频率达到或超过一定数值，而且工作在这个频率之上的电路已经占到整个电子系统一定的份量。

实际上，判定一个电路是否为高速电路并不能只从信号的频率去考虑，当信号的传输延迟大于信号上升时间的2O％时，电路板上的信号导线就会呈现出传输线效应，整个系统为分布式系统，此时这种电路即为高速电路。

当前，电子系统与电路全面进入高速。

高频设计领域。

随着IC工艺的不断提高，驱动器的上升沿和下降沿由原来的十几ns减小到几ns,有的甚至达到ps量级。

这时必须要考虑由传输线效应引起的信号完整性反射噪声问题，这已经成为高速数字电路设计中的一个主要问题。

2信号完整性概述从广义上讲，信号完整性指的是在高速数字电路中由互连线引起的所有问题。

它主要研究互连线与数字信号的电压，电流波形相互作用时，电气特性参数如何影响产品的性能。

信号完整性问题主要包括以下四类问题：单一网络的信号反射；多网络间的串扰；电源和地分配中的轨道塌陷；电磁干扰和辐射。

在这里主要讨论单一网络的信号反射噪声问题。

3.信号反射噪声的形成在高速数字电路中，信号在pcb板上沿传输线传输，遇到阻抗不连续时，就会有部分能量从阻抗不连续点沿传输线返回，从而产生反射。

其大小与阻抗失配的程度有关，阻抗失配越大，反射就越大。

反射是造成上冲。

冲击实验报告总结

冲击实验报告总结冲击实验是一种常见的实验方法，用于研究物体在受到外力冲击时的反应和性能。

本报告总结了我们小组在进行冲击实验时的实验设计、实验步骤、实验结果和结论，并提出了对未来实验的改进建议。

在实验设计中，我们首先确定了冲击实验的目标和参数。

我们选择了一种常见的冲击实验方法，并确定了冲击速度、冲击角度和冲击质量等参数。

然后，我们设计了实验装置和测量方法，确保实验的可重复性和准确性。

在实验步骤中，我们按照预先设计的实验方案进行操作。

首先，我们准备了实验样品，包括固体材料和液体物质。

然后，我们使用冲击装置对样品施加外力，并记录冲击过程中的各项数据，如冲击力、位移和变形等。

最后，我们对实验结果进行分析和处理，得出结论。

在实验结果中，我们列举了实验中获得的数据和观察到的现象。

我们用表格和图表的形式展示了实验数据，并进行了数据分析和统计。

我们发现，冲击实验对不同材料和物质的影响是不同的，有的材料表现出较好的抗冲击性能，而有的材料则容易受到破坏。

我们还观察到了一些有趣的现象，如材料的形变和断裂等。

根据实验结果，我们得出了一些结论。

首先，我们发现冲击实验可以有效地评估材料和物质的抗冲击性能，为工程设计和材料选择提供了参考依据。

其次，我们发现冲击实验结果与材料的性质和结构有关，不同材料之间存在明显的差异。

最后，我们认为冲击实验可以通过改变实验参数和方法来进一步研究材料的冲击性能。

根据我们的实验经验，我们提出了一些建议，以改进未来的冲击实验。

首先，我们建议在实验设计中考虑更多的因素，如温度、湿度和压力等。

其次，我们建议使用更先进的测量设备和方法，以提高实验数据的准确性和可靠性。

最后，我们建议进行更多的实验重复和对比，以验证实验结果的可靠性和一致性。

冲击实验是一种重要的实验方法，可以用于研究物体的抗冲击性能。

通过本次实验，我们深入了解了冲击实验的原理和方法，并得出了一些有价值的结论和建议。

希望我们的研究能对相关领域的研究和应用有所贡献。

振铃现象汇总

振铃现象汇总找个数字电路，接上电源让它跑起来，然后⽤⽰波器去看看有规则波形的信号。

把⽰波器的采样率调到⾜够⾼，并利⽤沿触发模式捕捉波形，你能观察到波形在沿(不管是上升还是下降)之后有振幅很快衰减的⾼频振荡，那就是数字电路永远甩不掉的“振铃”。

振铃和过冲什么是过冲（overshoot）？过冲（Overshoot）就是第⼀个峰值或⾕值超过设定电压――对于上升沿是指最⾼电压⽽对于下降沿是指最低电压。

下冲（Undershoot）是指下⼀个⾕值或峰值。

过分的过冲（overshoot）能够引起保护⼆级管⼯作，导致过早地失效。

什么是下冲（undershoot）（ringback）？过冲（Overshoot）是第⼆个峰值或⾕值超过设定电压――对于上升沿过度地⾕值或对于下降沿太⼤地峰值。

过分地下冲（undershoot）能够引起假的时钟或数据错误（误操作）。

什么是振荡（ringing）？振荡（ringing）就是在反复出现过冲（overshoots）和下冲（undershoots）。

信号的振铃（ringing）和环绕振荡（rounding）由线上过度的电感和电容引起，振铃属于⽋阻尼状态⽽环绕振荡属于过阻尼状态。

信号完整性问题通常发⽣在周期信号中，如时钟等，振荡和环绕振荡同反射⼀样也是由多种因素引起的，振荡可以通过适当的端接予以减⼩，但是不可能完全消除。

⼀般指LC回路的⾃由衰减振荡。

如在开关电源中，变压器漏感与开关管（或整流⼆极管）结电容就会产⽣振铃。

例如某个频率信号，上升沿的顶峰超过平均⾼电平很多就是过冲，下降沿的顶峰超过平均低电平很活就是负冲，上升或下降产⽣波浪就叫振铃这类现像多数与电路中分布参数有关，例如电路板上两线之间的分布电容，导线⾃⾝的电感，芯⽚输⼊和输出端对地的电容，等等，很难完全避免。

在含电感的电路中更有电感⾃⾝的分布电容、变压器漏感等等。

频率较⾼时还需要考虑传输线的反射。

每个电路，电原理图可能完全相同，但实际制作时元器件布局不同，电路板布线不同，这种振铃和过冲也不同，没有具体布局布线，很难分析。

冲击响应实验总结

冲击响应实验总结引言冲击响应实验是一种常用的测试方法，用于评估材料或结构在受到冲击荷载时的性能。

本文将对冲击响应实验进行总结，包括实验目的、实验装置、实验步骤、结果分析以及实验结论等内容。

实验目的本次冲击响应实验的目的是研究材料或结构在受到冲击荷载时的响应行为。

通过对冲击荷载施加条件和冲击响应的测量分析，可以评估材料或结构的抗冲击性能，为工程设计提供参考。

实验装置实验装置包括冲击器、冲击传感器、数据采集系统和数据分析软件等。

•冲击器：用于产生冲击荷载，通常为冲击锤或冲击棒，具有一定的质量，并能够施加一定的冲击速度和冲击能量。

•冲击传感器：用于测量冲击过程中的变形、应力、加速度等参数，常见的冲击传感器有压力传感器、位移传感器和加速度传感器等。

•数据采集系统：用于采集冲击传感器的测量数据，并将其存储为数字信号。

•数据分析软件：用于对冲击传感器的测量数据进行分析和处理，从而得到冲击响应的各种参数。

实验步骤本次冲击响应实验按照以下步骤进行：1.准备实验样品：选择合适的材料或结构作为实验样品，确保其具有一定的强度和韧性。

2.设置冲击条件：根据实验要求和样品特点，确定冲击速度、冲击能量以及冲击方向等冲击条件。

3.安装冲击传感器：将冲击传感器与样品连接并安装在合适的位置，确保能够准确测量冲击过程中的变形和应力等参数。

4.施加冲击荷载：使用冲击器施加冲击荷载，确保冲击过程的稳定和可重复性。

5.数据采集和记录：使用数据采集系统采集冲击传感器的测量数据，并记录下实验过程中的相关信息。

6.数据分析：使用数据分析软件对采集到的数据进行处理和分析，得到冲击响应的各种参数。

7.结果评估：根据实验数据和分析结果，评估样品的抗冲击性能，并进行讨论和总结。

结果分析在冲击响应实验中，通过对采集到的数据进行分析和处理，可以得到以下参数：•冲击能量：通过计算冲击器的质量和速度，可以得到冲击能量的大小。

•最大冲击力：从冲击传感器的测量数据中找到最大冲击力的值，并记录下来。

第二讲——信号完整性

T element，以及有损传输线（Lossy transmission line）传输的损耗一般分为两种：铜损（copper loss）和介质损耗 (dielectric loss)。 PCB上的传输线分为以下几种：微带线（Microstrip）、埋入式微带线（Embeded microstrip）、带状线（Stripline）。 2. 趋肤效应高频时电流只在表层流动。 3. 介质损耗介质中的dipole随电磁场转动，产生损耗。 4. 负载效应传输线上的分布式负载能改变传输线的阻抗。
高速数字电路的特征（续4）
图中表示用傅立叶展开式来拟合方波的情况。当用5阶波形叠加时，其信号与原方波还有明显的差别；若用10阶波形叠加时，则与原方波相பைடு நூலகம்差无几；若再用20阶的波形叠加的话，其改善程度已经不明显。所以对方波信号的分析一般到10倍 f。（f。为方波的基频）即可。
信号分类
单端信号差分信号一次开关（Incident switching）反射开关（Reflected switching）
一般IC对于过冲的高度和宽度的容忍度都有指标。因为过冲会使IC内部的ESD防护二极管导通，通常电流有100mA左右。信号长期的过冲会使IC器件降质，并是电源噪声和EMI的来源之一。
2. 振铃（Ringing/Ring Back）振铃会使信号的threshold域值模糊，而且容易引起EMI。
3. 非单调性(Non-monotonic) 电平上升过程中的平台会产生非单调性，这有可能对电路有危害，特别是针对异步信号如：Reset、Clock等会有影响。
2. 上升/下降沿时间信号是否被看作为高速信号，和信号的周期关系不大。只要信号的上升沿或下降沿很陡，它都有可能是高速信号。当然如果信号的周期较短，其上升下降沿必然很陡，当然也就是高速信号了。

功率MOSFET的寄生振荡和振铃

2.1. 振荡现象 .................................................................................................................................... 3 2.1.1. 反馈电路（正反馈和负反馈） ......................................................................................... 4 2.1.2. 振荡条件 .......................................................................................................................... 4
2.3. 用于开关应用的 MOSFET（MOSFET 独立运行）的寄生振荡................................................. 7 2.3.1. 寄生振荡电路（寄生振荡环路）...................................................................................... 8 2.3.2. 寄生振荡的条件 ............................................................................................................. 10
必须计算该电路的开环增益 GO，以验证其运行。为此，通常对反馈环路进行切割，如图 2.2 中所示。
Go 计算如下：

冲击试验实验分析报告

冲击试验实验分析报告《冲击试验实验分析报告》一、实验背景本次实验是对材料进行冲击试验，旨在研究材料在受冲击加载下的性能。

通过实验，可以了解材料的破裂强度、韧性等特性，为材料的设计及改进提供理论依据。

二、实验方法实验采用冲击试验机进行，首先将试样固定在冲击试验机上，然后以一定的冲击速度对试样进行加载。

实验过程记录了试样在加载过程中的位移、时间等重要数据。

三、实验结果对实验数据进行分析，绘制了试样在冲击加载下的力-位移曲线。

从图中可以看出，在初始加载阶段，试样的位移迅速增加，力也随之增大。

当力达到一定数值时，试样开始发生破裂，位移急剧下降。

四、实验分析1. 能量吸收能力：由于冲击试验是在高速加载情况下进行的，试样需要在很短的时间内吸收冲击能量。

能量吸收能力越强，试样的破裂强度越高，材料的韧性也更好。

2. 破裂特性：从实验结果中可以看出，在破裂阶段，试样的位移急剧下降。

这说明试样在加载过程中发生了破裂，并不能继续承受加载。

破裂位移也是评估材料安全性能的重要指标之一。

3. 力孕时间：实验数据中还可以观察到试样承受冲击力的时间。

力的持续时间越长，说明试样对冲击力的吸收能力越强。

而在破裂阶段，力将迅速下降至零。

五、实验结论根据实验结果和分析，可以得出以下结论：1. 材料在受冲击加载下具有一定的破裂强度和韧性。

2. 利用冲击试验机可以对材料的性能进行评估和分析。

3. 材料在冲击加载下可以吸收一定的能量。

4. 实验结果可以为材料的设计和改进提供理论依据。

六、问题及改进方向在实验过程中，还存在一些问题和改进方向：1. 实验过程中的试样形状和大小可能会对实验结果产生影响，可以进一步探讨不同形状和大小试样的冲击性能。

2. 实验过程中的温度可能会对材料的性能产生影响，可以进一步研究不同温度下材料的冲击性能。

3. 实验数据的采集和分析可能会存在一定的误差，可以采用更精确的设备和方法进行改进。

七、参考文献[1] XXX. 材料力学实验技术. 北京: 高等教育出版社, 2010.八、致谢感谢实验指导老师对本次实验的指导和帮助，也感谢实验室的老师和同学们对本次实验的支持和配合。

冲击实验报告总结

冲击实验报告总结本文旨在对冲击实验进行总结和分析，通过对实验结果的观察和论述，探讨冲击实验的意义和应用。

冲击实验是一种重要的实验方法，通过模拟冲击力对物体的影响，以便研究和改进物体的结构和性能。

在本文中，将从实验目的、实验过程和实验结果等方面进行详细的描述和分析。

冲击实验的目的是研究物体在受到冲击力作用下的行为和性能。

通过对物体进行冲击实验，可以评估物体的抗冲击能力和破坏特性，为设计和改进物体的结构提供依据。

在实验过程中，我们选择了一种常见的冲击实验方法，即将物体固定在冲击台上，然后以不同的速度和角度施加冲击力，观察物体的变形和破坏情况。

在实验过程中，我们记录了物体在不同冲击条件下的变形情况，并进行了数据分析和统计。

根据实验结果，我们可以得出以下结论：首先，物体的抗冲击能力与其材料和结构有关。

不同材料和结构的物体在受到相同冲击力时表现出不同的变形和破坏特性。

其次，冲击力的方向和角度对物体的破坏程度有显著影响。

当冲击力与物体的结构不一致时，物体更容易发生破坏。

冲击实验的结果对于工程设计和安全评估具有重要的意义。

通过对物体在冲击条件下的响应进行研究，可以评估物体的可靠性和安全性，并为改进和优化物体的结构提供依据。

在工程设计中，我们可以根据冲击实验的结果选择合适的材料和结构，以提高物体的抗冲击能力。

在安全评估中，我们可以根据物体在冲击实验中的破坏情况，判断其在实际使用中的安全性和稳定性。

除了对工程设计和安全评估的应用，冲击实验还可以用于研究物体的动力学特性和破坏机制。

通过对物体在冲击力作用下的变形和破坏过程进行观察和分析，可以揭示物体的内部结构和材料性质，为研究物体的破坏机制提供数据和理论支持。

同时，冲击实验还可以用于验证和改进现有的模型和理论，提高对物体行为的理解和预测能力。

冲击实验是一种重要的实验方法，通过模拟冲击力对物体的影响，研究和改进物体的结构和性能。

通过对冲击实验的总结和分析，可以评估物体的抗冲击能力和破坏特性，为工程设计和安全评估提供依据。

信号反射的几个重要体现（过冲、下冲、振铃）及电路设计

信号反射的⼏个重要体现（过冲、下冲、振铃）及电路设计本⽂要点：1，介绍信号分列反射的具体表现；2，结合具体电路分析。

信号沿传输线向前传播时，每时每刻都会感受到⼀个瞬态阻抗，这个阻抗可能是传输线本⾝的，也可能是中途或末端其他元件的。

对于信号来说，它不会区分是什么，信号所感受到的只有阻抗。

如果信号感受到的阻抗是恒定的，那么他就会正常向前传播，只要感受到的阻抗发⽣变化，信号都会发⽣反射。

这些因素可能包括过长的⾛线，末端匹配的传输线，过量的电容或电感及阻抗失配。

反射会造成信号过冲overshoot、下冲undershoot、振铃ringing、边沿迟缓（回勾现象）也就是阶梯电压波。

过冲是振铃的⽋阻尼状态，边沿迟缓是振铃的过阻尼状态。

当信号的第⼀个波峰超过原来设定的最⼤值。

过冲是指信号跳变的第⼀个峰值或⾕值，它是在电源电平之上或参考地电平之下的额外电压效应；边沿迟缓我们也成为台阶，回勾现象，其危险主要是会造成误触发。

下冲是指信号跳变的下⼀个⾕值或峰值。

过冲与下冲都是不利的因素，过⼤的过冲电压经常长期性地冲击会造成器件的损坏，如上图所⽰。

严重的下冲会超过接收器件的门限⽽导致电路的逻辑错误。

如果信号在驱动器和接收器之间来回多次反射，就会产⽣振铃现象，这增加了信号稳定所需要的时间，从⽽也影响了系统稳定的时序。

细节处如下图，电路设计Tips：⼀般做电路设计中，如果时钟信号链路⽐较长，会在时钟输出信号上串接⼀个⼩电阻，⽐如22欧姆或者33欧姆。

⾄于为什么，很多成熟设计都是这么做，算是⼀个经验设计⽅法。

实际上，其实这个⼩电阻的作⽤就是为了解决信号反射问题。

⽽且随着电阻的加⼤，振铃会消失，但你会发现信号上升沿不再那么陡峭了，串联电阻是为了减⼩反射波，避免反射波叠加引起过冲。

这个解决⽅法叫阻抗匹配，⼀定要注意阻抗匹配，阻抗在信号完整性问题中占据着极其重要的地位。

过冲及振铃现象实验分析

过冲及振铃实验现象分析1.测试电路及过冲、振铃现象测试电路如下图所示，A点为电压输出口，B点为为了接入电阻而切开的口，C点为同轴电压监测点。

BA C在B点出用导线连接时，在C点引同轴线到示波器（示波器内阻1M），观察到上升沿有过冲及振铃现象，如下图所示。

1.2 振铃产生的原因分析1.2.1 振铃现象的产生那么信号振铃是怎么产生的呢?前面讲过，如果信号传输过程中感受到阻抗的变化，就会发生信号的反射。

这个信号可能是驱动端发出的信号，也可能是远端反射回来的反射信号。

根据反射系数的公式，当信号感受到阻抗变小，就会发生负反射，反射的负电压会使信号产生下冲。

信号在驱动端和远端负载之间多次反射，其结果就是信号振铃。

大多数芯片的输出阻抗都很低，如果输出阻抗小于PCB走线的特性阻抗，那么在没有源端端接的情况下，必然产生信号振铃。

信号振铃的过程可以用反弹图来直观的解释。

假设驱动端的输出阻抗是10欧姆，PCB走线的特性阻抗为50欧姆(可以通过改变PCB走线宽度，PCB走线和内层参考平面间介质厚度来调整)，为了分析方便，假设远端开路，即远端阻抗无穷大。

驱动端传输3.3V电压信号。

我们跟着信号在这条传输线中跑一次，看看到底发生了什么?为分析方便，忽略传输线寄生电容和寄生电感的影响，只考虑阻性负载。

下图为反射示意图。

第1次反射：信号从芯片内部发出，经过10欧姆输出阻抗和50欧姆PCB 特性阻抗的分压，实际加到PCB走线上的信号为A点电压3.3*50/(10+50)=2.75V。

传输到远端B点，由于B点开路，阻抗无穷大，反射系数为1，即信号全部反射，反射信号也是2.75V。

此时B点测量电压是2.75+2.75=5.5V。

第2次反射：2.75V反射电压回到A点，阻抗由50欧姆变为10欧姆，发生负反射，A点反射电压为-1.83V，该电压到达B点，再次发生反射，反射电压-1.83V。

此时B点测量电压为5.5-1.83-1.83=1.84V。

震动现象实验与分析

震动现象实验与分析震动现象是指物体受到外力或内部扰动而出现振动的现象。

在科学研究和工程实践中，准确分析和理解震动现象的特性对于设计和优化结构、机器和设备至关重要。

本文将探讨震动现象的实验与分析方法，以及其在不同领域中的应用。

一、实验方法震动现象的实验常常需要使用震动台或振动传感器等设备。

以下是常用的震动实验方法：1. 自由振动实验：在无外力干扰的情况下，观察物体在初始位移或初始速度条件下的振动现象。

该实验常用于测量和分析结构的固有频率、振型和阻尼比等特性。

2. 强迫振动实验：通过施加外力或扰动来引起物体的振动。

该实验常用于研究物体的频率响应和传递函数，以及结构在不同激励频率和幅值下的振动响应。

3. 随机振动实验：模拟真实环境中的随机振动激励，以测试和评估物体的抗震性能。

该实验常用于评估车辆、建筑物和航空器等在不同地面激励下的振动响应。

二、分析方法在震动现象的分析中，常用的方法包括频域分析、时域分析和模态分析等。

以下是这些方法的简要介绍：1. 频域分析：将信号从时域转换到频域，以获取信号的频谱信息。

常用的频域分析方法包括傅里叶变换、功率谱密度和频谱图等。

频域分析可以用于分析物体的频率特性、主要频率成分和共振现象。

2. 时域分析：通过对信号进行时间上的观察和分析，以了解信号的振动特性。

常用的时域分析方法包括波形图、自相关函数和互相关函数等。

时域分析可用于分析物体的振幅、波形、周期性变化和非线性特性。

3. 模态分析：研究物体的固有振动模态，包括固有频率、振型和阻尼比等特性。

常用的模态分析方法包括模态测试和模态识别。

模态分析可用于评估结构的稳定性、识别潜在问题和优化设计。

三、应用领域震动现象的实验与分析广泛应用于工程、科学和其他领域。

以下是一些典型的应用领域：1. 结构工程：在建筑、桥梁和航空航天等领域中，震动现象的实验与分析可用于评估结构的抗震性能、振动响应和疲劳寿命等。

2. 汽车工程：在汽车设计和制造中，震动现象的实验与分析可用于评估车辆的悬挂系统、减震器和底盘的振动性能以及乘坐舒适性。

图讲信号完整性

信号完整性基础信号完整性问题过冲（overshoot/undershoot)振铃(ringing/ring back)非单调性(non-monotonic)码间串扰（ISI）同步开关噪声（SSN）噪声余量(noise margin)串扰(crosstalk)信号完整性（Signal Integrity）主要包括以下几方面问题：1.过冲（Overshoot/Undershoot)一般IC对于过冲的高度和宽度的容忍度都有指标。

因为过冲会使IC内部的ESD防护二极管导通，通常电流有100mA左右。

信号长期的过冲会使IC器件降质，并是电源噪声和EMI的来源之一。

2. 振铃（Ringing/Ring Back）振铃会使信号的threshold域值模糊，而且容易引起EMI。

3.非单调性(Non-monotonic)电平上升过程中的平台会产生非单调性，这有可能对电路有危害，特别是针对异步信号如：Reset、Clock等会有影响。

4. 码间串扰（ISI）主要是针对高速串行信号。

其产生的本质是前一个波形还没有进入稳态，另外也有可能是传输线对不同频率衰减不同所造成的。

一般通过眼图来观察，方法是输入一伪随机码，观察输出眼图。

5. 同步开关噪声（SSN）同步开关噪声会使单根静止的信号线上出现毛刺?V，另外还会影响输入电平的判断。

SSN的另一种现象是SSO（同步开关输出），这会使得传输线的特性如阻抗、延时等特性发生改变。

6. 噪声裕量（Noise Margin）控制噪声余量的目的是防止外界干扰，用于克服仿真没有分析到的一些次要因素。

一般对于TTL信号应留有200~300mV的余量。

7. 串扰（Crosstalk）串扰主要有线间串扰、回路串扰、通过平面串扰（常见于数模混合电路）三种形式。

通常示波器所观察到的数字信号。

图中为各相关的信号完整性参数：•Overshoot、Undershoot指信号的过冲。

•Ringback 指信号的振铃。

实验室震动分析实验报告(3篇)

第1篇实验名称：实验室震动分析实验日期：2023年3月15日实验地点：实验室振动台实验人员：张三、李四、王五一、实验目的1. 了解震动分析的基本原理和方法。

2. 掌握实验室振动台的使用方法。

3. 通过实验，分析不同振动条件下的震动特性。

二、实验原理震动分析是研究物体在受到周期性或非周期性外力作用下的动态响应过程。

本实验通过实验室振动台对物体进行振动，利用传感器采集震动信号，通过分析信号，得到物体的振动特性。

三、实验仪器与材料1. 实验室振动台2. 传感器3. 数据采集器4. 个人电脑5. 振动实验样品四、实验步骤1. 准备工作：将振动实验样品放置在振动台上，确保样品与振动台接触良好。

2. 连接仪器：将传感器固定在样品上，将传感器输出端连接到数据采集器，数据采集器与个人电脑连接。

3. 设置实验参数：根据实验需求，设置振动台振动频率、振动幅度等参数。

4. 开始实验：启动振动台，使样品进行振动，同时启动数据采集器，记录震动信号。

5. 数据分析：将采集到的震动信号导入电脑，利用振动分析软件进行数据处理和分析。

6. 实验结束：关闭振动台，整理实验器材。

五、实验结果与分析1. 振动频率分析：根据实验数据，分析样品在不同振动频率下的振动特性。

从实验结果可以看出，随着振动频率的增加，样品的振动幅度逐渐减小，振动速度逐渐增大。

2. 振动幅度分析：在相同振动频率下，分析样品在不同振动幅度下的振动特性。

实验结果表明，随着振动幅度的增加，样品的振动速度和加速度也随之增加。

3. 振动响应分析：分析样品在振动过程中的响应特性，包括振动速度、加速度和位移。

从实验结果可以看出，在低频振动下，样品的振动响应较小；在高频振动下，样品的振动响应较大。

4. 振动稳定性分析：观察样品在振动过程中的稳定性，包括振动幅度、频率和相位。

实验结果表明，在振动过程中，样品的振动幅度、频率和相位保持稳定。

六、实验结论1. 通过本实验，掌握了实验室振动台的使用方法，了解了震动分析的基本原理和方法。

高速传输接口串联小电阻(过冲问题)

阻抗匹配是指信号源或者传输线跟负载之间的一种合适的搭配方式。

阻抗匹配分为低频和高频两种情况讨论。

我们先从直流电压源驱动一个负载入手。

由于实际的电压源，总是有内阻的（请参看输出阻抗一问），我们可以把一个实际电压源，等效成一个理想的电压源跟一个电阻r串联的模型。

假设负载电阻为R，电源电动势为U，内阻为r，那么我们可以计算出流过电阻R的电流为：I=U/(R+r)，可以看出，负载电阻R越小，则输出电流越大。

负载R上的电压为：Uo=IR=U/[1+(r/R)]，可以看出，负载电阻R越大，则输出电压Uo越高。

再来计算一下电阻R消耗的功率为：P=I2×R=[U/(R+r)]2×R=U2×R/(R2+2×R×r+r2)=U2×R/[(R-r)2+4×R×r]=U2/{[(R-r)2/R]+4×r}对于一个给定的信号源，其内阻r是固定的，而负载电阻R则是由我们来选择的。

注意式中[(R-r)2/R]，当R=r时，[(R-r)2/R]可取得最小值0，这时负载电阻R上可获得最大输出功率Pmax=U2/(4×r)。

即，当负载电阻跟信号源内阻相等时，负载可获得最大输出功率，这就是我们常说的阻抗匹配之一。

对于纯电阻电路，此结论同样适用于低频电路及高频电路。

当交流电路中含有容性或感性阻抗时，结论有所改变，就是需要信号源与负载阻抗的的实部相等，虚部互为相反数，这叫做共扼匹配。

在低频电路中，我们一般不考虑传输线的匹配问题，只考虑信号源跟负载之间的情况，因为低频信号的波长相对于传输线来说很长，传输线可以看成是“短线”，反射可以不考虑（可以这么理解：因为线短，即使反射回来，跟原信号还是一样的）。

从以上分析我们可以得出结论：如果我们需要输出电流大，则选择小的负载R；如果我们需要输出电压大，则选择大的负载R；如果我们需要输出功率最大，则选择跟信号源内阻匹配的电阻R。

信号完整性分析报告--信号反射

信号完整性：信号反射信号沿传输线向前传播时，每时每刻都会感受到一个瞬态阻抗，这个阻抗可能是传输线本身的，也可能是中途或末端其他元件的。

对于信号来说，它不会区分到底是什么，信号所感受到的只有阻抗。

如果信号感受到的阻抗是恒定的，那么他就会正常向前传播，只要感受到的阻抗发生变化，不论是什么引起的（可能是中途遇到的电阻，电容，电感，过孔，PCB 转角，接插件），信号都会发生反射。

那么有多少被反射回传输线的起点？衡量信号反射量的重要指标是反射系数，表示反射电压和原传输信号电压的比值。

反射系数定义为：ρ= 1212Z Z Z Z +-。

其中：Z 1为变化前的阻抗，Z 2为变化后的阻抗。

假设PCB 线条的特性阻抗为50欧姆，传输过程中遇到一个100欧姆的贴片电阻，暂时不考虑寄生电容电感的影响，把电阻看成理想的纯电阻，那么反射系数为：ρ=3150********=+-，信号有1/3被反射回源端。

如果传输信号的电压是3.3V 电压，反射电压就是1.1V 。

纯电阻性负载的反射是研究反射现象的基础，阻性负载的变化无非是以下四种情况：阻抗增加有限值、减小有限值、开路（阻抗变为无穷大）、短路（阻抗突然变为0）。

阻抗增加有限值：反射电压上面的例子已经计算过了。

这时，信号反射点处就会有两个电压成分，一部分是从源端传来的3.3V 电压，另一部分是在反射电压1.1V ，那么反射点处的电压为二者之和，即4.4V 。

阻抗减小有限值：仍按上面的例子，PCB 线条的特性阻抗为50欧姆，如果遇到的电阻是30欧姆，则反射系数为 ρ=50305030+-=-0.25，反射电压为 3.3*（-0.25）V= -0.825V 。

此时反射点电压为3.3V+（-0.825V ）=2.475V 。

开路：开路相当于阻抗无穷大，反射系数按公式计算为1。

即反射电压3.3V 。

反射点处电压为6.6V 。

可见，在这种极端情况下，反射点处电压翻倍了。

短路：短路时阻抗为0，电压一定为0。

Buck的振铃实验与分析

Buck的振铃实验与分析先提一个问题？BUCK到底是怎么产生尖峰振荡呢？要想把这个问题搞清楚，也很是不容易，所以文章有点长，请直接点赞转发加收藏。

本文主要分析以下这两个问题：1、死区时间是什么？这里有个小台阶是什么情况？2、上下尖峰振荡是如何产生的？跟哪些因素有关？理想的BUCK的SW波形我们由浅入深，一步一步来，先看理想的开关SW波形—没有尖峰电压的波形。

为了能更好的看buck电路各个点的电压电流情况，我选的电源芯片是没有内部集成开关管的，使用的是外置的MOS管，电源芯片型号为LTC7803。

使用LTspice进行仿真，电路图如下：如果对BUCK的拓扑有了解的话，上面这个电路一眼应该就看明白了，是一个同步buck，没有用到二极管。

这个电路的输入是12V，输出是3.3V，负载等于0.5Ω，BUCK工作在连续模式。

现在我们直接看电感前面SW的波形，如下图：我们可以看到，这个波形很漂亮，看着就是非常好的矩形波，没有向上的振铃。

唯一美中不足的是，在底部有下冲。

这是怎么回事呢?是向下的振铃吗？如果仔细观察的话，这个下冲的幅度大概是0.7V左右，也没有出现振荡波形，如此，猜测应该是二极管的导通电压。

为了验证这个想法，我们对比两个MOS管的驱动电压Vgs，然后看看电感的电流。

从上图，很容易看到，电感的电流一直都是正的（大于0），也就是电感的电流总是向负载那个方向流动的，并不会反向，并且，最小的电流也有2A。

但是呢，如果我们对比两个NMOS管的Vgs，会发现有同时为低的情况，也就是说两个管子同时都不导通，这一段时间就是死区时间。

为啥会有死区时间呢？我们通常分析BUCK拓扑结构的时候，经常会认为只有一个管子导通，要不上管，要不下管（连续模式）。

而实际MOS管在切换导通状态的时候，MOS管必然会存在中间态-半导导通状态，半导通时的MOS管的导通电阻是变化的，很大到接近于0，如果两个管子同步切换，那么必然会出现都处于半导通状态的情况，回路电阻很大，这样功率电感电流就没法续流了。

振铃效应——精选推荐

振铃效应在媒体处理过程中我们常常会碰到图像和声⾳振铃效应，图像振铃效应如下图。

TI netra 平台也提供了DRN（Used for removing De-Ringing artifacts）模块。

了解De-Ringing,有助于我们提升⾳视频质量。

在⾼清视频中⼈在⾛动过程会在⽩墙背景上留有类似⽔波纹的残影。

加⼤会议码率也不能消除这个现象，过平台有残影，点对点也有残影，友商过来的码流也有这个现像。

经过分析，⽔波纹的残影就是振铃效应。

1.1 振铃效应在信号处理中，振铃效应是⼀种出现在信号快速转换时，附加在转换边缘上导致失真的信号。

⽽在图像或影像上，振铃效应会导致出现在边缘附近的环带或像是"⿁影"的环状伪影；在⾳频中，振铃效应会导致出现在短暂⾳附近的回声，特别是由打击乐器发出的声⾳；最容易注意到的是预回声。

使⽤"振铃"这⼀个词则是因为输出信号在输⼊信号快速转换的边缘附近出现⼀有⼀定衰减速度的震荡，这个现象相似于钟被敲击之后发出声⾳的过程。

1.2 造成振铃的原因在时域上，产⽣振铃效应的原因则是因为Sinc函数中的涟波，即为⼀个完美低通滤波器的脉冲响应(在时域中的形式)。

在数学上这叫做吉布斯现象。

吉布斯现象（Gibbs phenomenon），由Henry Wilbraham于1848年最先提出，并由约西亚·吉布斯于1899年证明。

在⼯程应⽤时常⽤有限正弦项正弦波叠加逼近原周期信号。

所⽤的谐波次数N的⼤⼩决定逼近原波形的程度，N增加，逼近的精度不断改善。

但是由于对于具有不连续点的周期信号会发⽣⼀种现象：当选取的傅⾥叶级数的项数N增加时，合成的波形虽然更逼近原函数，但在不连续点附近会出现⼀个固定⾼度的过冲，N越⼤，过冲的最⼤值越靠近不连续点，但其峰值并不下降，⽽是⼤约等于原函数在不连续点处跳变值的9%，且在不连续点两侧呈现衰减振荡的形式。

当信号转换速度加剧的时候，我们可以在振铃中区别出过冲(和下冲)，过冲时输出信号较输⼊讯号⾼，⽽在过冲之后，信号因为过度修正⽽变得低于⽬标数值，之后来回震荡；这些现象往往会同时发⽣，因此常常被混⽤，⽽被共同称为"振铃"。

物理实验技术中的振动与波动实验技巧总结

物理实验技术中的振动与波动实验技巧总结引言振动与波动是物理学的重要分支，其实验技巧对于准确测量和分析振动与波动现象具有关键作用。

本文将对物理实验技术中的振动与波动实验技巧进行总结与探讨。

实验仪器的调试与准备在进行振动与波动实验之前，首先需要对实验仪器进行调试与准备，确保其正常工作状态。

例如，对于频率调制与解调实验，需要校准信号发生器的频率输出，在接收端使用示波器观察解调效果。

此外，对于声波实验，应检查声音源的音量、声音频率是否可调，并确保声音的传递路径无障碍。

实验条件的控制振动与波动实验对实验条件的控制要求严格，特别是温度、湿度和电磁场等环境因素的稳定性。

例如，在进行光的干涉实验时，需要保证实验室内的光源稳定、干净，并注意避免风吹动引起光路的摇摆。

当进行声强、共振現象实驗时，要保持实验环境的安静，避免噪音的干扰。

实验数据的采集与处理对于振动与波动实验技巧总结来说，数据的采集与处理是关键环节。

在实验过程中，应尽可能使用高精度的测量仪器进行数据采集，并注意采集多组数据以确保结果的可靠性。

对于频率的测量，可以使用频率计或示波器等仪器，并结合一定的计算方法来处理数据。

在进行干涉实验时，需使用干涉仪或干涉滤光片采集干涉条纹的图像，然后通过图像处理软件进行分析。

数据分析与结果验证数据分析是振动与波动实验技巧总结中不可忽视的一部分。

在数据分析过程中，可以采用统计方法、回归分析等技巧，以求得实验结果的准确性。

对于实验结果的验证，一方面可以进行误差分析，计算测量误差及其不确定度；另一方面，可以采用理论模型对实验数据进行拟合，并与理论值进行比较，以验证实验结果的可靠性。

实验安全与事故预防在进行振动与波动实验时，实验安全与事故预防是必不可少的。

在使用高频振荡器、高电压源等实验设备时，需注意防触电措施，并戴好防护眼镜。

此外，实验实施前应详细了解实验设备的使用方法与原理，并遵循实验室的安全操作规程。

实验思考与讨论振动与波动实验技巧总结最后要提到的是实验思考与讨论。

滤波吉布斯效应

滤波吉布斯效应
滤波吉布斯效应（Filtering Gibbs Effect）是数字信号处理中的一种现象，它在信号经过低通滤波时出现。

该效应是由于理想低通滤波器的频率响应无法在时域上实现截断，而导致滤波后的信号出现了振铃或过冲现象。

下面是滤波吉布斯效应的一些关键特征：
1. 振铃现象：在信号经过低通滤波器后，滤波后的信号在信号转折点附近出现振铃，即在信号的快速变化处出现了明显的周期性振荡。

2. 过冲现象：滤波后的信号在转折点处出现超过原始信号幅度的过冲现象，即滤波后的信号比原始信号在该点上升或下降更高。

3. 频谱泄漏：滤波吉布斯效应会导致低通滤波器的频率响应出现泄漏现象，即在截断频率附近会有额外的频率成分出现。

滤波吉布斯效应的出现是由于理想低通滤波器的频率响应无法在时域上实现完全的截断。

理想低通滤波器在频率响应上具有无限的延展性，因此在时域上会出现振铃和过冲现象。

实际中，人们通常使用窗函数或设计滤波器时采用其他技术来减轻滤波吉布斯效应。

为了减少滤波吉布斯效应，可以采取以下方法：
1. 采用合适的滤波器设计：选择适当的滤波器类型和设计方法，如FIR滤波器或设计具有平滑过渡带的IIR滤波器。

2. 使用窗函数：应用窗函数来限制理想滤波器的频率响应，以减少振铃和过冲现象。

3. 适当的滤波器参数选择：通过调整滤波器的截断频率和滤波器阶数等参数，以平衡滤波效果和滤波吉布斯效应。

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总之，滤波吉布斯效应是由理想低通滤波器的频率响应无法在时域上实现截断所导致的现象。

通过适当的滤波器设计和参数选择，可以减轻滤波吉布斯效应，以获得更好的滤波结果。

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物体冲击实验报告

物体冲击实验报告物体冲击实验报告引言物体冲击实验是一种常见的实验方法，用于研究物体在受到外力冲击时的变形和破坏情况。

通过实验可以了解物体的强度和稳定性，为设计和制造更安全可靠的产品提供依据。

本文将介绍一次物体冲击实验的过程和结果。

实验目的本次实验的目的是研究不同材料和形状的物体在受到冲击时的变形和破坏情况，以及不同冲击速度对物体的影响。

通过实验结果，我们希望能够得出一些结论，为相关领域的研究和应用提供参考。

实验装置和方法实验装置主要包括冲击台、测量仪器和待测试的物体。

我们选择了不同材料和形状的物体，包括金属块、塑料球和木块。

实验过程中，我们使用了高速摄像机记录物体受到冲击时的变形和破坏过程，并使用应变计等测量仪器对物体的应力和变形进行了实时监测。

实验结果和分析在实验过程中，我们对不同材料和形状的物体进行了多次冲击实验，并记录了实验数据。

通过对数据的分析和比较，我们得出了以下几点结论：1. 材料的影响：不同材料的物体在受到相同冲击力时表现出不同的变形和破坏情况。

金属块具有较高的强度和韧性，能够承受较大的冲击力而不易破坏；塑料球则容易发生塑性变形和破裂；木块则容易出现断裂和碎裂现象。

2. 形状的影响：物体的形状对其在受到冲击时的变形和破坏有一定影响。

例如，球形物体在受到冲击时，由于其各个部分受力均匀，变形和破坏相对较小；而棱柱形物体由于存在尖角和棱边，容易发生局部破裂。

3. 冲击速度的影响：我们还研究了不同冲击速度对物体的影响。

实验结果显示，冲击速度越大，物体受到的冲击力越大，变形和破坏也越明显。

这表明在设计和制造产品时，需要考虑到冲击速度对产品的影响，以确保其在实际使用中的安全性。

结论通过本次物体冲击实验，我们得出了一些关于材料、形状和冲击速度对物体变形和破坏的结论。

这些结论对于相关领域的研究和应用具有重要意义。

在今后的工作中，我们将进一步深入研究物体冲击的机理和影响因素，以提高产品的安全性和可靠性。