深入了解泰克 MDO4000 系列混合域示波器
MDO4000是混合信號示波器和現(xiàn)代頻譜分析儀的整合。 但是,通過提供獨特的功能,MDO4000混合域示波器實 現(xiàn)了真正優(yōu)于這兩種儀器的簡單相加。本節(jié)將介紹這些 獨特的功能,并考察這些功能的部分應(yīng)用。
混合域示波器的主要價值是它能夠在多個域中進行時間 相關(guān)測量:時域、頻域和調(diào)制域。此外,它可以在多個 模擬信號、數(shù)字信號和RF射頻信號之間進行這些測量與 分析。
時間相關(guān)意味著混合域示波器可以測量所有輸入信號之 間的定時關(guān)系。例如,它可以測量控制信號與無線電傳 輸開始時間之間的時延,測量發(fā)送的無線電信號的上升 時間,或測量無線數(shù)據(jù)流中各碼型之間的時間。它可以 分析器件狀態(tài)在變化過程中的電源電壓暫降,并這對RF 射頻信號的影響是怎樣的,在時間軸上關(guān)聯(lián)起來。時間 相關(guān)對了解與診斷整個系統(tǒng)操作至關(guān)重要,它可以了解 這些時域、頻域與調(diào)制域事件之間的因果關(guān)系。
時域信號以幅度如何隨時間而變化的角度來觀察是最好 的。這些時域信號傳統(tǒng)上使用示波器來觀測與測量。以 幅度隨時間變化方式觀察信號有助于回答下述問題:“這 個電源真的是直流嗎?”“這個數(shù)字信號是否有足夠的建 立時間?”“我的 RF 射頻信號打開了嗎?”或“通過這 條有線總線正在發(fā)送哪些信息?”時域信號并不限于模 擬輸入。觀察RF射頻信號的幅度、頻率和相位怎樣隨時 間變化可以研究RF射頻信號簡單的模擬調(diào)制、啟動和穩(wěn) 定等各特點。
頻域信號以幅度如何隨頻率而變化的角度來觀察是最好 的。這些信號傳統(tǒng)上使用頻譜分析儀來觀測與測量。以 幅度隨頻率變化觀察信號有助于回答下述問題:“發(fā)送的 這個 RF 射頻信號是否位于分配的頻譜范圍內(nèi)?”“是不 是這個信號上的諧波失真導(dǎo)致器件問題?”或“這個頻 段內(nèi)是否存在任何信號?”
模擬信號是電氣信號中最通用的信號。在傳感器的幫助 下,許多物理現(xiàn)象都可以轉(zhuǎn)換成模擬電信號。基本上,模 擬電信號的電壓會隨著時間推移而連續(xù)變化。模擬信號 連續(xù)表示可變現(xiàn)象,如電源輸出電壓或鎖相環(huán)控制電壓。
數(shù)字信號是現(xiàn)代電子器件中的主要信號。通過在兩個不 同電壓之間的切換,這些信號用來以二進制格式編碼數(shù) 字信息。實際上,數(shù)字信號也是模擬信號,但通常沒有 必要(有時會引起混淆)以邏輯電平“1”或“0”之外的方 式觀察這些信號。數(shù)字信號一般用來控制或編碼信息(在 時域中)。
RF信號可以分為故意信號和非故意信號。非故意信號可 以分為電磁輻射(EMI),故意 RF 射頻信號主要用于現(xiàn)代 無線通信中。在頻域中進行信息編碼是故意信號的特點。 由于與無線電通信相關(guān),RF射頻信號一般使用頻率非常 高的載波對信息編碼。RF射頻信號也是模擬信號,但其 調(diào)制方案、頻率和無線傳輸使它們自成一派。
傳統(tǒng)上,測量這里討論的信號需要使用三種不同的儀 器:
示波器,這是為在時域中對模擬信號進行時間相關(guān)測 量而優(yōu)化的。
邏輯分析儀,這是為在時域中對數(shù)字信號進行時間相 關(guān)測量而優(yōu)化的。通常為簡單起見,邏輯分析儀會代 替混合信號示波器。混合信號示波器是增加邏輯通道 或數(shù)字通道的示波器,是為數(shù)字信號和串行總線解碼與觸發(fā)而優(yōu)化的。
現(xiàn)代頻譜分析儀,這是為在頻域中對RF射頻信號進行 測量而優(yōu)化的,基于矢量信號分析結(jié)構(gòu)。
MDO4000 混合域示波器是第一臺為使用一臺儀器在時 域和頻域中對全部三種信號(模擬信號、數(shù)字信號和 RF 射頻信號)進行時間相關(guān)測量而優(yōu)化的儀器。
MDO:優(yōu)于示波器
大多數(shù)示波器能夠計算和顯示采集的時域信號的快速傅 立葉變換或 FFT。從表面上看,這似乎為許多用戶提供 了充足的頻域分析功能。普通示波器即使有FFT功能,在 進行頻域測量中仍是次優(yōu)方案。
與普通示波器(即使有 FFT 功能)相比,MDO 混合域示波 器有多個主要優(yōu)勢:
它擁有一條專用RF輸入通道,為頻域測量提供了杰出 的功能、動態(tài)范圍、靈敏度和保真度。
其結(jié)構(gòu)允許在時域通道和頻域通道上獨立設(shè)置采集參 數(shù)。
在多個輸入中進行采集,并可以實現(xiàn)樣點對準(zhǔn)(基于跨 域的觸發(fā)電路)和多域樣點的時間相關(guān)。
為顯示和控制頻域測量通道優(yōu)化的用戶界面,節(jié)省學(xué)習(xí)與熟悉使用多臺儀器的時間。
MDO4000 混合域示波器較傳統(tǒng)的示波器在這些性能上 得以改進,是因為采用了專用RF射頻輸入通道,允許其 采用高保真度的RF射頻衰減器器件、屏蔽與優(yōu)化了的信 道及先進的信號處理技術(shù),如采用添加高頻振動來模糊 模數(shù)轉(zhuǎn)換器量化的分辨率,并改善其線性化,從而增加 信道的信噪比。這些技術(shù)不能用于普通模擬示波器模擬 輸入通到上,因為所采用的RF射頻衰減器,它將會影響 到示波器的模擬通道帶寬是否能達(dá)到 DC(比方說: MDO4000的專用RF射頻輸入通道是由50KHz開始的)。 并且在模數(shù)轉(zhuǎn)換中采用高頻振動模糊技術(shù)的話,在時域 中將會被顯示為噪聲。
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