前段時(shí)間公眾號上發(fā)的“叼圖系列”，有同學(xué)在問“還有后續(xù)嗎？”，當(dāng)然有，只不過我比較磨嘰。畢竟發(fā)原創(chuàng)比較費(fèi)時(shí)間，大部分時(shí)間還是要搬磚?，F(xiàn)在子彈飛的時(shí)間差不多了，我們來一起來看下問題。

如下圖所示，細(xì)心的同學(xué)也可以多研究下評論區(qū)的留言。留言質(zhì)量很高的，都不用我講太多，問題基本就解決了。

一道問題

文章開頭圖片中，激勵源VG1是2MHz的方波，經(jīng)過L1和C1，輸出端VF2的邊沿有明顯的振鈴。問在此電路基礎(chǔ)上，不調(diào)激勵源頻率，不調(diào)L和C數(shù)值，如何抑制振鈴？

這個(gè)問題，在現(xiàn)實(shí)的問題調(diào)試中很常見。我們經(jīng)常遇到PCB已經(jīng)做好，板子也貼好，上電測試發(fā)現(xiàn)某驅(qū)動信號波形很差勁，有明顯振鈴。怎么辦？

①調(diào)整電路參數(shù)；-->要改BOM，已貼好的板子都要返工改制；

②增加抑制振鈴電路；-->要改PCB，重新打板，浪費(fèi)時(shí)間和錢；

③降頻；-->降低激勵源頻率是常見的SI調(diào)試手段，但現(xiàn)實(shí)條件未必允許。頻率通常是在設(shè)計(jì)階段提前規(guī)劃好，牽一發(fā)則動全身。

這些都不行，怎么辦呢？今天我們就來一起探討一下……

激勵源的頻譜

前面仿真我們用的激勵源是2MHz的方波，上升沿為2ns。我們依然使用TINA-TI進(jìn)行仿真，選用“示波器”來看激勵源的時(shí)域信號，選用“信號分析儀”來看信號的頻譜。仿真結(jié)果如下圖所示：

我們再把頻譜的圖片單獨(dú)拉出來看下。

可能單看這個(gè)圖，可能看不出來什么，不妨我們標(biāo)記2組數(shù)據(jù)。

第一組：光標(biāo)a處是5.82MHz，對應(yīng)的幅值為-7.53dB；光標(biāo)b處是58.2MHz，對應(yīng)的幅值為-27.89dB，兩者相差約20dB。

第二組：光標(biāo)a處是365MHz，對應(yīng)的幅值為-56.84dB；光標(biāo)b處是3.65GHz，對應(yīng)的幅值為-95.4dB，兩者相差約40dB。

說到這里，有點(diǎn)同學(xué)可能想起來一些內(nèi)容。對了，就是梯形波頻譜的包絡(luò)漸近線?，F(xiàn)實(shí)中的方波，都不會是理想的方波，會存在一定上升沿和下降沿，即便是ns級，ps級，依然可以看做是梯形波。所以，理解梯形波頻譜的包絡(luò)漸近線，具有廣泛的指導(dǎo)意義。

梯形波的頻譜包絡(luò)漸近線

梯形波的頻譜包絡(luò)由3條漸近線和2個(gè)分界點(diǎn)圍城：

①漸近線0dB/10dec：在0~f1范圍內(nèi)；

②漸近線-20dB/10dec：在f1~f2范圍內(nèi)；

③漸近線-40dB/10dec：在大于f2的范圍內(nèi)；

④分界點(diǎn)f1：1/πtw；

⑤分界點(diǎn)f2：1/πtr；

tw為梯形波的脈沖寬度，tr為梯形波的脈沖上升沿時(shí)間。

在我們了解梯形波包絡(luò)漸近線后，我們可以通過調(diào)整tw和tr來調(diào)整梯形波的頻譜包絡(luò)。

在不改變激勵源頻率的前提下，我們嘗試把上升沿從2ns調(diào)整為10ns，再看下

對比tr=2ns和tr=10ns的頻譜包絡(luò)，可以粗略看出在高頻段幅值有明顯跌幅。此時(shí)我們可以重點(diǎn)關(guān)注下分界點(diǎn)f2（1/πtr），定量來分析。

tr=2ns時(shí)，可以粗略計(jì)算出f2=159MHz。即：當(dāng)頻率大于159MHz時(shí)，頻率分量的幅值才以-40dB/dec的速率減小。

tr=10ns時(shí)，可以粗略計(jì)算出f2=31.8MHz。即：當(dāng)頻率大于31.8MHz時(shí)，頻率分量的幅值就開始以-40dB/dec的速率減小。

從上圖中，確實(shí)可以看出這樣的趨勢。當(dāng)上升沿從2ns增大到10ns后，頻譜以-40dB/dec速率下降的頻點(diǎn)明顯提前（從159MHz提前到31.8MHz）。

再結(jié)合電路分析

前面我們花了大量的篇幅來分析激勵源的頻譜，并對包絡(luò)漸近線進(jìn)行了定量解析，這只是對電路激勵源的分析。我們再結(jié)合電路來看。

LC電路的頻率增益曲線，如上圖所示，相信各位同學(xué)并不陌生。諧振點(diǎn)的位置在689MHz附近。這個(gè)諧振頻率屬于電路的硬件特性，不會隨著激勵源的頻率、上升沿變化而變化。不論激勵源tr是2ns還是10ns，LC電路的諧振頻率和Q值是不變的。

結(jié)合上一小節(jié)的結(jié)論，我們可以知曉：tr從2ns增大到10ns，頻譜開始以-40dB/dec速率衰減的頻點(diǎn)從159MHz提前到31.8MHz。當(dāng)頻率上升到689MHz附近時(shí)，相較于tr=2ns，tr=10ns的激勵源頻譜衰減的更多，幅值更低?；贚C諧振的選頻特性，被選頻放大后的幅值也會比tr=2ns的要小。

如上圖所示，左側(cè)為tr=2ns的VF1和VF2，右側(cè)為tr=10ns的VF1和VF2。可以看出tr變緩后，輸出端的振鈴得到了明顯的削弱。

強(qiáng)調(diào)：這里的振鈴只是削弱/抑制，并不是消除。因?yàn)樯厦嫣岬剿袆幼?strong>并沒有從根本上改變振蕩系統(tǒng)的工作狀態(tài)，系統(tǒng)依舊處于欠阻尼狀態(tài)。只是使得進(jìn)入振蕩系統(tǒng)的激勵源能量減弱而已。

總 結(jié)

先聊到這里，梳理下今天討論的內(nèi)容：

①講述一種實(shí)際問題：不能改PCB，不能改電路參數(shù)，不能改頻率，又需要抑制振鈴，如何破局？

②以實(shí)際仿真波形來解析梯形波頻譜包絡(luò)及其漸近線；

③以實(shí)際仿真波形對比來解析不同tr對應(yīng)的梯形波頻譜包絡(luò)區(qū)別；

④結(jié)合電路及仿真來對比不同tr的振鈴抑制情況；

⑤最后“強(qiáng)調(diào)”的那一段文字，說出了問題本質(zhì)，尤其重要。