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MDO4000混合域示波器结构解密(上)

MDO4000混合域示波器是近20年来示波器市场最大的技术突破与创新,它拥有相当独特的结构,泰克科技公司在发明与设计MDO4000混合域示波器其间

MDO4000混合域示波器是近20年来示波器商场最大的技能打破与立异,它具有适当共同的结构,泰克科技公司在创造与规划MDO4000混合域示波器其间,共申请了二十多项专利,鲜明它与一般传统的频谱剖析仪或示波器的结构有异。不少人误以为MDO4000混合域示波器仅仅将一台频谱剖析仪与一台混合信号示波器集成在一同,使它具有“多域”剖析的功用。事实上它的立异远远超出这个规模,使它不单具有“多域”剖析,更是“跨域”、“混合域”剖析、让工程师能够一同检测任何时刻点上模仿、数字、总线与射频信号之间的交互作用,是当今的最佳体系级调试东西,它也即将大大改动你测验的办法。要知道MDO4000混合域示波器怎样有异于频谱剖析仪加示波器,或怎样有异于示波器的FFT运算,咱们首先从它的结构上论述它的技能根底。

频谱剖析根底

如图1所示,能够在时域或频域中调查信号的不同特性:

在时域中,传统上示波器被用作为观测起伏随时刻改变的仪器。在频域中,传统上频谱剖析仪被用作为观测起伏随频率改变的仪器。咱们能够看出,在这两种情况下,信号是相同的。时域信号是很多离散的正弦波的复合体,每个正弦波都有自己的起伏和相对相位。频谱剖析仪中显现的“频谱”仅仅简略地把信号分解成构成的频率成分。

传统扫频剖析仪

图2是传统扫频剖析仪简化的结构方框图:

扫频超外差频谱剖析仪是几十年前第一次使得工程师能够进行频域丈量的传统结构。频谱剖析仪开始是运用纯模仿器材构建的,之后与所应对的运用一同不断演化。当时一代频谱剖析仪包含各种数字元器材,如ADC、DSP和微处理器。可是,根本扫频办法仍大体相同,最适合调查受控的静态信号。扫频式频谱剖析仪经过下变频所输入的射频信号,在分辨率带宽(RBW)滤波器的通带规模内扫描,来丈量功率随频率的改变。RBW滤波器后边有一个检测器,检测器核算选定跨度中每个频率点上的起伏。虽然这种办法能够供给高动态规模,但它的缺陷是每一次只能核算一个频率点的起伏数据。这种办法依据的假设是,剖析仪在完结至少一次扫描的时刻内,被测信号在此其间没有显着的改变。成果,丈量只对相对安稳不变的输入信号有用。假如信号快速改变,那么在计算概率上说,部分改变极可能会被漏掉。

传统扫频剖析仪在调查随时刻改变的RF射频信号方面是一种有欠缺的东西。假如剖析仪在扫描经过该频带后,某突发信号才出现在已扫描过的频带内,那么这个突发信号将不能被捕获。看一下图3:

图3. 因为扫频结构约束了剖析过程中关怀的频率,传统频谱剖析仪可能会漏掉一些随时刻改变的骤变信号。Fb处关怀的信号以间歇方法播送。在剖析仪从Fa扫描到Fb时,假如在剖析仪扫描经过Fb时信号刚好没有播送,那么信号就可能被漏掉。

让咱们再调查别的一个实例。图4显现了传统频谱剖析仪设置成以20 kHz RBW扫描经过20 MHz的频谱。默许扫描时长为146 ms,咱们翻开Max Hold曲线(蓝色曲线)和Normal曲线(黄色曲线),调查频谱呼应。

图4:传统频谱剖析仪以20 kHz RBW丈量20 MHz频谱中的信号。

图5是运用MDO4000混合域示波器的时域和频域画面调查相同的信号。在显现Max Hold曲线和Normal曲线时,信号Normal曲线显现的信号看上去要洁净得多。Normal曲线显现了随时刻改变的信号十分简略的部分的FFT。在20 kHz RBW下,频谱时刻不到115 us。

MDO4000的时域画面显现了标为“f”的橙色曲线代表着信号的频率随时刻的改变。频率标度设置为2.00 MHz/格。频率随时刻改变画面的大略视图显现了这个信号在大约1.4 ms时刻周期上好像在三个不同的频率之间跳动。每个频率好像安稳了大约400 us,而频率之间的跳变用了大约100 us。这些事情要比传统扫频剖析仪的扫描时刻快得多。依据图4中挑选的设置,传统频谱剖析仪每个扫描期间(146 ms的扫描时刻)已经有100多个这样的事情调集发生了。

图6. 正常曲线现在坐落跳频信号较高频率上。

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