泰克示波器4、5和6系列mso频域分析的新方法

  时间:2025-09-08 16:19:11          

调试嵌入式系统通常涉及查找仅通过一次查看一个域很难发现的线索。同时查看时域和频域的能力可以提供重要的见解。混合域分析对于回答以下问题特别有用:

· 当我传输无线数据时,我的电源轨电压是怎么回事?

· 每次访问内存时,排放来自哪里?

· 通电后我的PLL需要多长时间才能稳定?

混合域分析可以通过在同步视图中提供时域波形和频域频谱的视图来帮助回答此类问题。直到最近,泰克MDO4000C混合域示波器一直是唯一提供同步的时域和频域分析并独立控制波形和频谱视图的示波器。

为了满足这一需求,4、5和6系列MSO混合信号示波器提供了一种名为Spectrum View的分析工具。这是在4,5和6系列mso的标准功能。它提供了几个关键功能:

· 允许使用熟悉的频谱分析控制 (中心频率、跨度和RBW)

· 允许独立优化时域和频域显示

· 允许在波形视图和频谱视图中查看信号,而无需将信号拆分为不同的输入

· 实现时域事件和频域测量的精确关联 (反之亦然)

· 显著提高频域中可实现的频率分辨率

· 通过单次或多次采集,提供RF振幅和频率随时间变化的概览视图

· 将射频信号添加到已经广泛的触发源选择

泰克示波器4、5和6系列mso频域分析的新方法(图1)


1.频谱视图支持同时模拟和频谱视图,并在每个域中进行独立控制。

4、5和6系列mso中,每个FlexChannel输入后面是定制ASIC内的12位ADC。如图所示2,每个ADC沿两条路径发送高速数字化数据。一条路径通向确定存储时域样本的速率的硬件抽取器。第二路径通向也在硬件中实现的数字下变频器。该方法实现了对时域和频域采集的独立控制,从而允许优化给定信号的波形和频谱视图。它还可以更有效地利用这些仪器中可用的长但有限的记录长度。

泰克示波器4、5和6系列mso频域分析的新方法(图2)

2.在定制ASIC上实现的数字下变频器可在Tektronix 4、5和6系列mso中通过独立控制同时查看波形和频谱。

与传统FFT相比,具有独立控制功能的频谱视图

尽管频谱分析仪是专门为查看频域中的信号而设计的,但它们并不总是容易获得的。对于频域分析,频谱分析仪控制,如中心频率,跨度和分辨率带宽 (RBW),可以轻松定义感兴趣的频谱。但是,在大多数情况下,示波器fft仅支持传统控制,例如采样率,记录长度和时间/div,因此很难获得所需的视图。

其次,即使示波器提供频谱分析仪风格的控制,FFT也由与模拟时域视图相同的采集系统驱动。更改中心频率,跨度或分辨率带宽将以意外和不希望的方式更改示波器的水平比例,采样率和记录长度。一旦实现了期望的频域视图,其他信号的时域视图就不再可用。当对水平尺度、采样率或记录长度进行调整以再次实现期望的时域视图时,FFT视图不再可用。例如,从MDO3000取得的接下来的两个屏幕截图示出了从97 mhz移动到100 mhz的扩频时钟的时域和FFT视图。在3,时域视图可以轻松实现时钟的可视化,但是FFT没有足够的分辨率来发挥作用。在4,FFT显示了时钟的扩频性质,但是时域视图不再有帮助。

 

泰克示波器4、5和6系列mso频域分析的新方法(图3)

3.使用传统fft优化的时域,此扩频时钟信号缺少频域细节。

泰克示波器4、5和6系列mso频域分析的新方法(图4)

4.优化了FFT视图后,时钟信号的时域视图就不再有用了。

频谱视图提供了使用熟悉的中心频率,跨度和RBW控制调整频域的能力。

并且由于这些控件不与时域缩放交互,因此可以独立优化两个视图,如图所示5

泰克示波器4、5和6系列mso频域分析的新方法(图5)

泰克示波器4、5和6系列mso频域分析的新方法(图6)

泰克示波器4、5和6系列mso频域分析的新方法(图7)


5.查看与图3和图4相同的扩频时钟信号,spectrum View可同时实现时域和频域的优化视图。

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