如何使用示波器分析時域和頻域

　　在許多情況下，時域和頻域調(diào)試的功能非常有價值。當(dāng)您想在電路板上調(diào)試多個位置的信號時，必須考慮不同信號的時間相關(guān)性；然而，當(dāng)您使用多個測試儀器時，您會發(fā)現(xiàn)這是一項艱巨的任務(wù)?；旌嫌驕y量的另一個問題是隨著時間的推移檢查頻率的變化。大多數(shù)示波器都能很好地檢查時域和頻域測量，因為它們具有快速傅立葉轉(zhuǎn)換功能；進(jìn)一步，Keysight In?nii Vision3000T和4000X選擇系列示波器所擁有的時間FFT該功能還可以幫助您在指定時間內(nèi)深入分析時域和頻域信號。

　　壓制振蕩器(VCO)為例。VCO通過您的被測設(shè)備的功能(DUT)最后一個事件開始了。我們使用時鐘沿著啟動振蕩器上升，以掃描不同頻率，如圖1所示。啟動時鐘（綠色）和振蕩器輸出（紫紅色）顯示在示波器的顯示屏上。默認(rèn)情況下，振蕩器設(shè)置為700kHz連續(xù)掃描至3MHz。通過觀察振蕩器波形的顏色深度，您可以看到顏色隨著時間的推移略有加深；這表明掃描頻率正在增加，但我們?nèi)匀恍枰榭搭l域中的信號以進(jìn)一步確定。

　　圖1.可用于設(shè)置頻譜參數(shù)

　　在3000TX和4000X在示波器中，您使用電容觸摸屏上的鍵盤在650分別設(shè)置起始和終止頻率kHz和3.3MHz(圖2)還可以設(shè)置掃寬和中心頻率(圖1)。確保所有掃描頻率都能被設(shè)置為關(guān)鍵，以確保設(shè)置合適的掃寬FFT處理。基于上述設(shè)置，F(xiàn)FT全屏數(shù)據(jù)可以計算，但不會顯示頻率隨時間變化。在這種情況下，我們關(guān)注的是頻率隨時間的變化，所以我們需要選擇時間FFT。

　　圖2。使用電容式觸摸屏上的鍵盤輸入起始和終止頻率的值

　　時間選通已在圖3中啟用FFT。示波器的上半部分顯示了捕獲的時域波形和選擇，大小可以根據(jù)您想要分析的數(shù)量進(jìn)行調(diào)整。窗口設(shè)置在啟動信號被激活的時間。以下是選擇時間內(nèi)的時域波形片段和振蕩器波形FFT。它展示了時間相關(guān)性和時間選擇的優(yōu)勢，讓我們看到振蕩器啟動時頻率約為700kHz(符合預(yù)期)。您可以在屏幕右側(cè)看到一個用于顯示頻率峰值的事件表。在這個例子中，只有一個明顯的頻率重量可以作為快速測量工具。

　　圖3.選擇時間FFT只在指定的時間窗口中計算FFT

　　只需在觸摸屏上手動或使用導(dǎo)航鍵即可輕松移動時間，選擇窗口并移動到時域波形的任何位置；如圖4所示。當(dāng)選擇在波形中移動時，您可以看到頻率正在增加。顯示屏上的事件表中有兩個峰值，因為通過FFT可以看出，頻率在選通中發(fā)生了變化。

　　圖4.導(dǎo)航波形并瀏覽整個頻譜

　　你可能會注意到振蕩器時域波形之間可能有間隙，它能達(dá)到3嗎？MHz然后關(guān)閉？在此間隙之前，頻率測量約為1.97MHz如圖5所示，后續(xù)頻率約為2.08MHz。

　　這些測量表明振蕩器的頻率沒有增加到3MHz，但停下來；我們可以打開光標(biāo)來測量誤差的確切時間。注：事件表下方的光標(biāo)測量顯示在右側(cè)欄上，可見頻率間隙在觸發(fā)點，即時鐘上升，然后是78ms出現(xiàn)。在了解了這些信息后，我們可以使用示波器來檢查時間點上被測設(shè)備的動態(tài)，也可以確定問題的根源或振蕩器本身是否正常工作。記住，在時域和頻域中查看波形，我們可以清楚地看到問題；但如果我們使用其他測量儀器只掃描頻域，如頻譜分析儀，我們就會錯過這個問題。

　　圖5.用光標(biāo)在振蕩器靜止時開始測量

　　可以看出，振蕩器啟用后的140ms停止頻率增加，穩(wěn)定3MHz(圖6)。通過查看信號的不同部分，我們可以驗證振蕩器是否達(dá)到指定頻率。

　　圖6.使用光標(biāo)將振蕩器穩(wěn)定到3MHz時開始測量

　　本文只使用了一個簡單的VCO例如；當(dāng)然，選通FFT該功能不限于頻率變化下的信號。FFT該功能可用于查看其他信號，如猝發(fā)信號，或確定其他信號在指定時間內(nèi)與您的設(shè)備耦合。使用示波器FFT頻域測量的功能對調(diào)試工作非常有幫助KeysightIn?niiVision示波系列示波器中的時間選擇測量可以為頻域和時域中的測量建立時間相關(guān)性，使您能夠更深入地分析信號。

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