時域和頻域是信號的基本性質，這樣可以用多種方式來分析信號，每種方式提供了不同的角度。解決問題的最快方式不一定是最明顯的方式，用來分析信號的不同角度稱為域。時域頻域可清楚反應信號與互連線之間的相互影響。
基本介紹
- 中文名：時域頻域
- 性質：是唯一實際存在的域
- 含義：時域是真實世界
- 重要參數：時鐘周期和上升時間
時域,頻域,時域頻域的關係,時域和頻域的轉換,
時域
時域是真實世界，是惟一實際存在的域。因為我們的經歷都是在時域中發展和驗證的，已經習慣於事件按時間的先後順序地發生。而評估數字產品的性能時，通常在時域中進行分析，因為產品的性能最終就是在時域中測量的。
時鐘波形的兩個重要參數是時鐘周期和上升時間。
圖中標明了1GHz時鐘信號的時鐘周期和10-90上升時間。下降時間一般要比上升時間短一些，有時會出現更多的噪聲。
時鐘周期就是時鐘循環重複一次的時間間隔，通常用ns度量。時鐘頻率Fclock，即1秒鐘內時鐘循環的次數，是時鐘周期Tclock的倒數。
Fclock=1/Tclock
上升時間與信號從低電平跳變到高電平所經歷的時間有關，通常有兩種定義。一種是10-90上升時間，指信號從終值的10%跳變到90%所經歷的時間。這通常是一種默認的表達方式，可以從波形的時域圖上直接讀出。第二種定義方式是20-80上升時間，這是指從終值的20%跳變到80%所經歷的時間。
時域波形的下降時間也有一個相應的值。根據邏輯系列可知，下降時間通常要比上升時間短一些，這是由典型CMOS輸出驅動器的設計造成的。在典型的輸出驅動器中，p管和n管在電源軌道Vcc和Vss間是串聯的，輸出連在這個兩個管子的中間。在任一時間，只有一個電晶體導通，至於是哪一個管子導通取決於輸出的高或低狀態。
頻域
頻域，尤其在射頻和通信系統中運用較多，在高速數字套用中也會遇到頻域。頻域最重要的性質是：它不是真實的，而是一個數學構造。時域是惟一客觀存在的域，而頻域是一個遵循特定規則的數學範疇，頻域也被一些學者稱為上帝視角。
正弦波是頻域中唯一存在的波形，這是頻域中最重要的規則，即正弦波是對頻域的描述，因為頻域中的任何波形都可用正弦波合成。這是正弦波的一個非常重要的性質。然而，它並不是正弦波的獨有特性，還有許多其他的波形也有這樣的性質。正弦波有四個性質使它可以有效地描述其他任一波形：
（1）頻域中的任何波形都可以由正弦波的組合完全且惟一地描述。
（2）任何兩個頻率不同的正弦波都是正交的。如果將兩個正弦波相乘並在整個時間軸上求積分，則積分值為零。這說明可以將不同的頻率分量相互分離開。
（3）正弦波有精確的數學定義。
（4）正弦波及其微分值處處存在，沒有上下邊界。
使用正弦波作為頻域中的函式形式有它特別的地方。若使用正弦波，則與互連線的電氣效應相關的一些問題將變得更容易理解和解決。如果變換到頻域並使用正弦波描述，有時會比僅僅在時域中能更快地得到答案。
而在實際中，首先建立包含電阻，電感和電容的電路，並輸入任意波形。一般情況下，就會得到一個類似正弦波的波形。而且，用幾個正弦波的組合就能很容易地描述這些波形，如下圖2.2
所示：圖2.2 理想RLC電路相互作用的時域行為
時域頻域的關係
時域分析與頻域分析是對模擬信號的兩個觀察面。時域分析是以時間軸為坐標表示動態信號的關係；頻域分析是把信號變為以頻率軸為坐標表示出來。一般來說，時域的表示較為形象與直觀，頻域分析則更為簡練，剖析問題更為深刻和方便。目前，信號分析的趨勢是從時域向頻域發展。然而，它們是互相聯繫，缺一不可，相輔相成的。
時域和頻域的轉換
動態信號從時間域變換到頻率域主要通過傅立葉級數和傅立葉變換實現。周期信號靠傅立葉級數，非周期信號靠傅立葉變換。時域越寬，頻域越短。
s(f) = ∫-∞ +∞ (s(t)·e)dt
sD(t)= dS(t)/dt
sD(f)= ∫-∞ (sD(t)·e-j2∏ft)dt=j·2∏f· s(f)
