过冲及振铃现象实验分析
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
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
2.3. 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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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。
B
A 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。
第3次反射：从B点反射回的-1.83V电压到达A点，再次发生负反射，反射电压为1.22V。
该电压到达B点再次发生正反射，反射电压1.22V。
此时B点测量电压为1.84+1.22+1.22=4.28V。
第4次反射：……第5次反射：……
如此循环，反射电压在A点和B点之间来回反弹，而引起B点电压不稳定。
观察B点电压：5.5V->1.84V->4.28V->……，可见B点电压会有上下波动，这就是信号振铃。
下图为B点电压随反射次数的变化示意图。
1.2.2 振铃现象的研究
设源端电阻为Rs，远端电阻为无穷大，传输线特性阻抗为50欧姆。
当
Rs=Ω时，变化曲线如下图所示50
Rs<Ω时，变化曲线如上图所示。
当50
当50
Rs>Ω时，得到的变化曲线如下图所示Array
分析以上三图，得到如下结论
➢当源端电阻大于等于传输线特性阻抗时，不会发生过冲及振铃现象；
➢当源端电阻远远大于传输线特性阻抗时，虽不会发生振铃现象，但上升时间增大；
➢以上三种状态的输出电压最终稳定在3.3V，与集总参数电路分析结果一一致；
➢理论上当源端电阻为50欧时，脉冲进入稳定的时间最短。
1.3 实验现象
1.3.1 振铃现象原因的证据一
当B点连接导线时，用同轴线连接C至1M内阻的示波器，观察到如上图所示现象，绿线为C点输出的电压波形，黄线为直接用示波器探头测量A点的电压波形。
可见C点至示波器的同轴线在示波器输入端出发生了反射，并且影响了A点的电压波形。
将同轴线从C点断开，观察到现象如下图所示
由于没有同轴线在示波器处的反射，A点的波形质量也变好，上升平稳。
1.3.2 振铃现象原因证据二
当B点连接0欧姆电阻时，观察到如下现象
（a）沿的情况
（b）上升沿情况当B点连接5欧电阻时，观察到如下现象
（a）沿的情况
（b）上升沿情况当B点连接20欧电阻时，观察到如下现象
（a）沿的情况
（b）上升沿情况当B点连接1k的电阻时，观察的现象如下
（a）沿的情况
（b）上升沿情况
由以上实验现象可以总结：当源端电阻小于传输线特性阻抗时，会发生振零现象；当源端电阻远大于特性阻抗时，不会发生振铃现象，但上升沿时间大大增长。
1.4 振铃现象的解决方案
这是高速电路中的一个信号完整性问题，主要解决好不匹配即可。
其中的一种方法为：
（a）串行端接是通过在尽量靠近源端的位置串联一个电阻RS ( 典型10Ω～75Ω) 来实现的。
此类端接法要求缓冲器阻抗和端接电阻值的总和等于传输线的特征阻抗。
这种策略通过使源端反射系数为零从而抑制信号的反射。
（b）减小传输线距离，缩短不稳定时间。
实验中，在C点接长线观察到如下a图所示的波形，接短线观察到如图b所示波形
a.接长线观察到的波形
b.接短线观察到的波形。