发布时间：2022-02-24 阅读量：6989 来源: Macnica Engineer 发布人: xiating
在试着使用LTspice系列中，我们简单介绍了LTspice的用法。
在TRAN分析的一种基于时间轴的分析中，可以像示波器一样查看信号电平随时间的变化。
另一方面，当你想要查看一个信号的频率成分时，FET功能是很有用的，并且通过仿真你可以查看电路的失真和噪声成分。这次我来介绍一下这个FFT功能。
一、什么是FFT
FFT(Fast Fourier Transform)是指高速傅里叶变换,是一种在计算机上进行高速计算的算法。
SPICE可以像频谱分析仪那样展示信号的频率成分和电平（功率）。由于FFT功能是以TRAN分析(时间轴)所得到的数据为基础进行计算的,所以它是嵌入在WaveformViewer中的。
二、使用FFT功能
步骤
这次我们以一个由3个不同频率和幅值的正弦波合成的信号为例，用TRAN分析来查看其波形，并采用FET显示功能来确认其频率分布。
TRAN分析的结果如下图所示。
只看这个OUT端子的波形是无法知道频率成分和大小的。
所以让我们来尝试使用FFT显示功能。从菜单栏中选择View→FFT。
然后会弹出下图所示的对话框，通常选择“OK”。
FFT显示结果如下图所示。
我们得到了一个对数曲线，纵轴表示信号幅度（dB）,横轴表示信号频率（Hz）。
峰值位于1kHz、3kHz、10kHz处，这样我们就能掌握波形的成分和大小。
三、FFT的使用要点
使用FFT功能时，建议设置".options plotwinsize=0"命令。这样可以防止分析的结果被压缩，并降低本底噪声。
另外，如果TRAN命令的"最大时间步长"短于一个信号周期的1/100,则可以得到良好的FFT结果。然而，更短的时间设定会带来更长的仿真时间，所以请根据需要来权衡调整。
当我没有在选项中设定plotwinsize，并以默认的最大时间步长来仿真时。即使是复合正弦波，也可以看到FET分析的结果中本底噪声的基底较大，并且在非预期的频率处也存在峰值。
四、用FFT观察电源IC的输出电压信号
之前在”试着使用LTspice-直流-直流转换器的动作确认”一文中已经观察了输出纹波电压的水平，这次我们用FFT功能查看其频率成分。以LT8640的Demo文件作为仿真电路，FFT分析需要稳定状态下的结果，因此在电源启动后需要确认纹波电压。
通过FFT分析,可以看到不仅包含1MHz的开关频率成分,还包含2倍、3倍甚至其他奇数倍的频率成分。
输出电压的纹波成分如下图所示。
电源电路的噪音会影响周边电路和EMI测试。可以通过仿真来研究一些噪声的对策，如滤波器设计等。请趁此机会尝试下FFT功能。
此次验证的LTspice演示文件FFT_Simulation__1.zip收藏了这次运行的2个仿真文件。
【小知识】时钟芯片一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟电路，英文名称：Real-time Clock/Calendar Chip（简称：RTC），可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时，具有闰年补偿功能。采用IIC通信接口。
晶振作为电子设备的"心跳发生器"，其起振状态直接决定系统能否正常运行。本文深度解析四种检测方法的实战要点：示波器法需规避探头电容引发的停振风险，万用表电压法需警惕芯片故障导致的误判，频率计通过波形特征精准锁定起振状态，而听声辨振实为认知误区——人耳可闻的异常声响反而暴露晶振缺陷。随着5G/新能源产业爆发式增长，国产晶振厂商正加速技术攻坚，保障起振检测的可靠性已成为行业刚需。
可编程晶振改变频率的核心原理是：通过内部集成的锁相环（PLL）和数字分频/倍频电路，对基础石英晶体产生的固定频率进行精密的数学运算（分频、倍频、分数分频），最终输出一个用户通过数字接口（如I²C、SPI）编程设定的目标频率。
晶振是电路中可以提供高度稳定时钟信号的元器件。通常一个系统共用一个晶振，便于各部分保持同步，一起“干大事”。比如在我们常用的计算机系统中，晶振可比喻为各板卡的“心跳”发生器，如果主卡的“心跳”出现问题，必定会使其他各电路出现故障。人体的心跳搏动，离不开血液。晶振也是一样，离不开电流。
晶振自身产生时钟信号，为各种微处理芯片作时钟参考，晶振相当于这些微处理芯片的心脏，没有晶振，这些微处理芯片将无法工作。晶振的作用就是为系统提供基本的时钟信号。通常一个系统共用一个晶振，便于各部分保持同步。有些通讯系统的基频和射频使用不同的晶振，而通过电子调整频率的方法保持同步。晶振主要运用于单片机、DSP、ARM、PowerPC、CPLD/FPGA等CPU，以及PCI接口电路、CAN接口电路等通讯接口电路。
