信号有关基础

1.SI 信号完整性

　　主要考虑问题有 振铃ringing 串扰crosstalk 接地反弹 扭曲skew 信号损失 电源供应噪音

　　1.1振荡ringing   系统因为输入突然变化，产生的阶跃信号中，不希望出现的震荡，和系统的过冲和欠冲有很大的关系。一般振铃在过充之后出现，然后渐渐下降

　　ringing指在电压或电流上不想要的振荡，可能是因为脉波造成电路中的寄生电容及寄生电感在其特征频率共振所产生。 ringring会让系统流入过多的电流，产生额外的热，一般希望降到越低越好，使系统较慢进入稳态，安定时间变长。

　　1.2串扰crosstalk 两条信号线之间的耦合现象，因为空间距离近的信号线之间出现不希望的电感性和电容性耦合从而互相干扰。电容性耦合会引发耦合电容，电感性耦合引发耦合电压。

　　1.3接地反弹 ground bounce 是指与晶体管切换状态时，阈值电压呈现比当时接地环路更低电压的现象，接地反弹造成逻辑门工作不稳定

　　1.4时钟偏斜clock skew 时钟信号到达不同时钟树终点的时间差

 

2.TUD total harmonic distortion总谐波失真

　　任何一个周期性波形可以分解为一个基频正弦波加上许多高次频率的正弦波，直流成分称为0次谐波，基波1次，二次+为高次，偶次和奇次。

　　HD谐波失真是目标谐波(2，3)的均方根RMS值与信号电平均方根值的比值，在音频应用中，通常表示为百分比，在通信中表示为dB。 测量：频谱纯净正弦波给放大器，用频谱分析仪观察放大器输出

　　THD总谐波失真是所有谐波(2，3，4)的和方根值与信号方根值的比值。一般在THD中只有前5-6个是意义的。

　　THD+N总谐波失真+噪音  所有谐波及噪声组分在指定带宽下的和方根值与信号方根值的比值。N必须在整个测量带宽上积分，并且必须指定该带宽才可以得到有意义的测量结果。在窄带应用中，可以通过滤波方式降低噪声电平，结果将降低THD+N，从而提高信噪比SNR。

　　

 

　　其他OPAMP失真参考 analog devices：MT-053_cn.pdf (analog.com)   

 

3.深入讨论FT

　　3.1 音乐 音符每个在特定的频率 不变 时域发生变化。随着叠加的递增，所有正弦波中上升的部分让原本缓慢增加的曲线变抖，下降的部分抵消了上升到最高处继续上升的部分使其水平。所有波形都用正弦波叠加。

　　傅里叶分析之掐死教程（完整版）更新于2014.06.06 - 知乎 (zhihu.com)

4.RMS root mean square

　　连续  x(t)方积分除以时间开平方   离散：各项平方和除以项数再开方

　　均方根(Root mean square, RMS) - 知乎 (zhihu.com)

　　DC Offset对应整体给的DC电压  加一个AC的amptitute 

　　

　　

 

5.spectrum Cadence用到的参数

　　N 分辨率 ADC分辨率表示模拟输入信号的位数

　　DR 动态范围 定义为器件本底噪声至其规定最大输出电平之间的范围  用dB表示。对于ADC，N决定DR，代表ADC可测量的输入信号等级范围。DR=20log(Armsmax/Armsmin)

　　SNR信噪比  输入信号功率与噪声功率的比值，ADC内SNR也能使用信号幅度和噪声幅度的RMS衡量，SNR=10log(Ps/Pn)=10log(As/An)²

　　SNDR(SINAD)信噪失真比  signal to noise distortion rate 输入正弦波时，RMS信号功率与总噪声功率和输出端所有其他频率分量功率+所有其他谐波分量功率的RMS和的比值。SNDR包含nyquist带宽上的所有噪声和杂散。SNDR=10log(Ps/Pn+Pd)  信号功率是有用信号、噪声和失真分量的平均功率。SNDR将所有不良频率分量和输入频率作比较，反应的是输入信号的质量，越大越好。

　　ENOB 有效位数  是用于衡量ADC相对于输入信号在Nyquist带宽上的转换质量。ENOB=(SNR-1.76)/6.02(理论上)

　　SFDR 无杂散动态范围  衡量ADC在杂散分量干扰基本信号或导致信号失真之前可用的动态范围。定义是基本正弦波信号均方根RMS值与0Hz(DC)到一半ADC采样速率(fs/2)范围内测得的输出峰值杂散信号均方根值之比。峰值杂散分量可以是谐波关系，也可以是非谐波关系。SFDR(dBc)=20lg(RMS基波/RMS最大spur)或基本信号幅度-最大杂散幅度

　　reference：MT-003_cn.pdf (analog.com)     (43条消息) 传统ADC主要指标：SFDR、SNR、SNDR、ENOB_我才是李狗剩的博客-CSDN博客

 

6. coherence sample 相干采样与非相干采样