上升时间与信号带宽有何关系？

说，我想限制数字信号沿的上升时间，以避免处理传输线效应。

在知道上升时间为5ns的情况下，如何确定信号中谐波的最大频率？

知道接收器芯片上的保持时间为10ns，如何确定低通滤波器的转折频率？

在维基百科中，我找到了公式

在这种情况下适用吗？

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我没有弄清楚自己的意思，所以我将尽力解释我的思路。

假设我有30HMz信号，走线长度远低于波长的1/10。因此，我不必就此处理传输线效应。但是我的边缘很陡-5ns。这会在我的信号中增加一些高频成分，这些高频成分可能会受到传输线影响。

我的想法是，我可以将边缘过渡的速度减慢到不需要处理传输线现象的程度。问题是双重的：

• 在给定的走线长度下，如何计算最快的上升/下降时间，使我能够以“集总”的方式跟踪电路？
• 如何减慢上升/下降时间？

上升/下降时间是电压从最大值的10％变为90％的时间。我知道如何计算FR4板上信号的近似速度。

上升时间和带宽之间没有一对一的关系。摆率限制器是非线性滤波器，因此不能直接表征为具有明显下降频率的低通滤波器。在时域中考虑它，您会看到斜率限制会影响与幅度成正比的信号。限制为5 V / µs的5 Vpp信号的周期不能短于2 µs，此时它会退化为500 kHz三角波。但是，如果振幅仅需要为1 Vpp，则极限为2.5 MHz三角波。由于在使用非线性滤波器时带宽的概念变得不清楚，因此您最多只能大概讨论一下。

根据确切的“上升时间”，您的答案也可能相差很大。这是一个没有一定条件就不能使用的术语。即使是简单的RC滤波器，其上升时间也不明确。它的阶跃响应是指数的，没有地方是明确的“终点”。因此，上升时间是无限的。在没有上升极限的临界值的情况下，“上升时间”一词是没有意义的。这就是为什么您需要谈论上升时间到最终值的特定部分或压摆率的原因。

因此，您所确定的方程式是完全错误的，至少没有一组限定条件。也许可以在您从中获得这些信息的页面上找到这些信息，但是将其引出对接会使它出错。您的问题目前无法确定。

添加：

您现在说的是真正的问题是限制尖锐边缘的高频，以使信号的一部分不会进入电线成为传输线的频率范围。这与上升时间没有直接关系。由于真正的问题是频率含量，请直接处理。最简单的方法可能是RC低通滤波器。将其设置为滚降到高于信号中感兴趣的最高频率，并且远低于不再被视为系统集中的频率。如果这些频率之间没有频率空间，那么您将无法满足您的需求。在这种情况下，您需要使用较低带宽的信号，较短的导线或处理导线的传输线方面。

在您的情况下，您说感兴趣的最高频率是30 MHz，因此将滤波器调整到该频率或更高一点，比如说50 MHz，因为这样可以使所需信号保持完整。50 MHz的波长在自由空间中为6米。您没有说传输线的阻抗是多少，但是让我们来计算传播速度将是光速的一半，光速在电线上保持3米。为了安全起见，只需忽略传输线问题，您希望导线的波长为1/10或更短，即300毫米或一英尺左右。因此，如果电线的长度小于或等于1英尺，则可以在50 MHz处添加一个简单的RC滤波器，而不必理会。

传输线效应不会突然出现在相对于导线长度的某个神奇波长处，因此灰色区域是多长的时间。高达1/4的波长通常可能足够短。如果它是“长”的，那么最好的方法是在另一端使用阻抗控制的驱动器和终结器。但是，这很麻烦并且还会使信号衰减一半。您可以在接收机处处理较低的幅度，或者在发射机处将其放大，然后再将其除以驱动阻抗和传输线特性阻抗。

一个可能需要进行一些实验性调整的更简单的解决方案是，将一个小的电阻器与驱动器串联，然后用它完成。它将与电缆的电容以及周围的其他杂散电容一起形成一个低通滤波器。它不像有意的RC那样可预测，但是要简单得多且通常足够好。

该公式通常称为拐点频率。它基于信号的10％-90％上升时间，通常被用作近似值来告诉我们所使用的数字信号中最高的关注频率可能是多少。或者说一种更好的方法，可以找到该信号的大部分高频能量含量。如果您的通道可以通过该带宽，那么理论上您将看不到信号的任何滚动或上升时间下降。当然，实际上，反射等其他因素也会影响信号。这是Mentor的Tom D在SI-LIST上给出的很好的解释。

我会更想知道您的频道使用的长度和材质。是否足够长，您需要考虑传输线的影响（长于四分之一波长，有人说波长是1/6）。我不知道您的帖子在做什么，所以只是尝试提供一些一般性建议。如果不需要，尝试以某种方式减慢上升时间，这本身并不是一个坏主意，只要您的驱动程序可以处理您使用的滤波器负载而不会爆炸。

为什么不仅仅确保使用正确的传输线结构/电缆并正确端接？我确定您对项目有自己的理由，所以只是一个建议；）

您引用的公式用于信号的带宽，将涉及边沿的发射。并且内置了一些假设，例如，大多数中间摆动的数字信号看起来像是流入电容器的电流源（即线性斜坡），其顶部和底部逐渐减小。将其用于传输线反射和滚降也是有效的。

但这并没有说明谐波将达到1 / t（上升）。也就是说，您会在频谱中看到200 MHz的杂散。

对于接收器，您必须查看眼图以确保达到保持时间。这是时域方案。因此，您可以在其中放置电路元件，以帮助您满足时序要求，并且在频率方面看不见。因此，您的BW可以用来描述其与保持时间的交互作用中的事物，但不一定必须直接从BW得出保持时间。建模或测试平台是您的理想之选。

不确定我是否完整阅读了所有文章，但阅读了原始文章（来自上升时间为5ns的家伙）。您应该阅读Howard Johnson博士或Lee Ritchey的书。他们对此进行了详细解释。

不要试图减慢信号的速度，除非在特殊情况下，否则不需要这样做。

如果您想摆脱理论难题并找到可行的解决方案，则可以使用以下方法：如果走线的长度大于边沿上升时间表示的飞行时间的1/5，则有一条传输线，需要终止。在实际情况下，使用介电常数约为4到4.6的FR4或等效材料，传输时间约为5.5英寸/纳秒。对于5ns的上升时间，您的边沿过渡大约27.5英寸长。如果占其中的1/5，则得到5.5英寸。因此，如果您的PWB走线长于5.5英寸，则应使用串联端接电阻来匹配阻抗（用于点对点连接）。

如果您有50欧姆的走线，则电阻应为50欧姆减去驱动器的源阻抗（用于反射波串联终端）。从20欧姆电阻开始。如果出现过大的过冲（大于5％），则将其增大；如果边缘滚下，则将其减小。它不一定是完美的以获得良好的结果。理想情况下，每次使用Hyperlynx软件进行仿真并获得接近完美的结果。

顺便说一句，.34 / Trise公式，对于实际应用是有效的公式。上升时间通常被认为是信号电压的10％至90％的时间（任何例外不适用于您所做的事情）。为了使您的设计更加保守，请使用.5 / Trise。