一、谐波噪声本质
具有恒定循环周期的所有波形都可以分解为包括循环频率和谐波的基波，其中谐 波的频率为循环频率的整数倍。基波的倍数称为谐波次数。
在准确重复波的情况下，不会有其它频率成分。数字信号有很多循环波形。因
社会心理学理论此，在测量频率分布（称为“频谱”）时，可以准确分解为谐波，显示出离散分布
的频谱。
2.测量时钟脉冲信号的谐波
像针一样向上突起的部分为谐波，其出现的间隔正好为33MHz。可以发现奇次谐波和偶次谐波的趋势不一样。最下面部分约为40dB或更低，指示频谱分析仪的背景噪声。
3.如何从噪声频率中出噪声源
谐波性质有助于根据噪声频率出噪声源。
通过测量噪声频谱间隔，可以类比推导出造成噪声的信号循环频率。如上面测的噪
声，出现强烈噪声的频率的间隔似乎是33MHz。因此，可以认为噪声是与33MHz
时钟同步运行的电路造成的。
4.只包括整数倍频率
循环波形并不包括低于基频的任率成分。
例如，100MHz信号绝不会产生20MHz、50MHz或90MHz的噪声。如果出现此种
频率，则噪声是由分频信号而不是源信号所导致的。
数字电路通常与时钟脉冲信号同步运行，而且很多数字电路的运行频率为时钟脉冲
信号的1/N（称为“分频”）。在这种情况下，谐波是分频信号频率的整数倍。
如果两个或更多电路以经过分频的相同时钟脉冲信号运行，时钟脉冲信号的谐波会
与分频信号的谐波相互重叠，导致难以对其进行区分。
二、谐波的复合波形
1.与正弦波叠加接近数字波形
随着基波与各个谐波叠加，原基波的正弦波形越来越接近矩形波。
2.高次谐波会波形的影响小
从理想的矩形波减去高次谐波时，波形越来越接近正弦波。但是，变化很小。
3.占空50%的波形具有很强的奇次谐波
加密存储当形成占空比为50%的波形时，仅叠加奇次谐波。如果形成的波形不具有50%的占
空比，需要叠加偶次谐波。此处的占空比指的是一个循环中信号电平“高”的比例。
4.通过减去高次谐波降低噪声
数字信号谐波中相对较低的频率（低次）成分对保持信号波形很重要，而较高的频
率（高次）成分则不太重要。
高次谐波具有更高的频率，因而具有容易发射和造成噪声的性质。因此，通过在不
对信号波形造成任何问题的范围内消除高次谐波来抑制噪声。通常最多保留第3倍
到第7倍的谐波，并消除比这大的所有谐波。
下图使用低通滤波器消除谐波时波形和噪声的测量结果。去除谐波之后，数字信号
的波形具有这样的圆角而不是方角。zhengzhoudaxue
5.通过信号EMI静噪滤波器消除谐波
维药学信号EMI静噪滤波器正是用于此目的的滤波器。
上图中20MHz信号使用了截止频率为150MHz的EMI静噪滤波器。因此，图(b)中
的波形最多包括7次谐波(140MHz)。
三、谐波频率的趋势
1.梯形波谐波的性质
黄金分割率
如果数字信号的电压波形有一个完美梯形波，
图(b)显示了梯形波所包括谐波的包络线。如图所示，如果在对数轴上描出频率，谐波的包络线组成一个简单的折线，具有(A,B)两处拐点。
A是信号脉冲宽度tp决定的频点。脉冲宽度越窄，A就会越朝向较高频率侧偏移。
B是信号升（降）时间tr决定的频点。此时间段越短，B就会越朝向较高频率侧偏移。（为简化趋势，假设上升和下降时间一致）
2.控制谐波电平
谐波的包络线在DC到A点之间（区域a），具有恒定的电平，但在A点至B点之间（区域b）却以20dB/dec（每十倍频率为20dB）的频率速率下降，然后在B点到较高频率侧（区域c）以40dB/dec的速率急剧下降。
因此，从抑制噪声的视点出发，需要将A点和B点向较低频率侧移动。
3.对比理论曲线与实际测量结果
上述频率特性仅表明了一般趋势。各个谐波电平可能受占空循环等因素的影响，而且可能略小于包络线（个别谐波可能非常小）。
如下提供了一个对比图，与实际测量结果的示例。图(a)显示了占空比为50%的情况，而(b)显示了占空比为20%的情况。
示波器测量的电压波形显示在图片的左侧，而频谱分析仪测量的频谱显示在中间。
观察到了如图指示的谐波。
在图(b)中占空比为20%的情况下，可以发现偶次谐波的电平几乎等于奇次谐波的电
平。
在图片的右侧，中间频谱的频率轴被转换为对数轴，以便与之前的包络线进行比较。
红线表示理论包络线。
图中的包络线充分符合频率范围低于100MHz的实际测量结果。在200MHz以上
的更高频率范围内，实际测量值小于理论值。这是因为试验中使用的信号发生器因
其频率生成的上限而无法输出准确的梯形波。
4.如何降低噪声
以下趋势是从包络线形状推导出来的：
1)信号的循环频率越大，脉冲宽度就越窄。因此，A点向较高频率侧偏移，产生
更多噪声。
2)随着上升时间变短，信号速度变快，B点朝较高频率侧偏移，产生更多噪声。
3)要设计噪声更少的电路，应避免这些情况并使A点和B点向低频侧偏移是比
较有利的。如果无法在设计中避免上述情况，但信号线附带了安装EMI静噪滤
波器的垫子，就更容易抑制噪声了。
4)当观察实际数字信号的谐波时，难以注意到区域a。这是因为很多数字信号都
具有接近50%的占空比，使A点靠近基频的较低频率侧。
四、信号上升时间的影响
1.改变10MHz时钟脉冲信号的上升时间强壮功
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