泰克示波器4、5和6系列mso頻域分析的新方法

調試嵌入式系統通常涉及查找僅通過一次查看一個域很難發現的線索。同時查看時域和頻域的能力可以提供重要的見解。混合域分析對于回答以下問題特別有用:

· 當我傳輸無線數據時，我的電源軌電壓是怎么回事？

· 每次訪問內存時，排放來自哪里？

· 通電后我的PLL需要多長時間才能穩定？

混合域分析可以通過在同步視圖中提供時域波形和頻域頻譜的視圖來幫助回答此類問題。直到最近，泰克MDO4000C混合域示波器一直是唯一提供同步的時域和頻域分析并獨立控制波形和頻譜視圖的示波器。

為了滿足這一需求，4、5和6系列MSO混合信號示波器提供了一種名為Spectrum View的分析工具。這是在4，5和6系列mso的標準功能。它提供了幾個關鍵功能:

· 允許使用熟悉的頻譜分析控制 (中心頻率、跨度和RBW)

· 允許獨立優化時域和頻域顯示

· 允許在波形視圖和頻譜視圖中查看信號，而無需將信號拆分為不同的輸入

· 實現時域事件和頻域測量的精確關聯 (反之亦然)

· 顯著提高頻域中可實現的頻率分辨率

· 通過單次或多次采集，提供RF振幅和頻率隨時間變化的概覽視圖

· 將射頻信號添加到已經廣泛的觸發源選擇

圖1.頻譜視圖支持同時模擬和頻譜視圖，并在每個域中進行獨立控制。

在4、5和6系列mso中，每個FlexChannel輸入后面是定制ASIC內的12位ADC。如圖所示圖2,每個ADC沿兩條路徑發送高速數字化數據。一條路徑通向確定存儲時域樣本的速率的硬件抽取器。第二路徑通向也在硬件中實現的數字下變頻器。該方法實現了對時域和頻域采集的獨立控制，從而允許優化給定信號的波形和頻譜視圖。它還可以更有效地利用這些儀器中可用的長但有限的記錄長度。

圖2.在定制ASIC上實現的數字下變頻器可在Tektronix 4、5和6系列mso中通過獨立控制同時查看波形和頻譜。

與傳統FFT相比，具有獨立控制功能的頻譜視圖

盡管頻譜分析儀是專門為查看頻域中的信號而設計的，但它們并不總是容易獲得的。對于頻域分析，頻譜分析儀控制，如中心頻率，跨度和分辨率帶寬 (RBW)，可以輕松定義感興趣的頻譜。但是，在大多數情況下，示波器fft僅支持傳統控制，例如采樣率，記錄長度和時間/div，因此很難獲得所需的視圖。

其次，即使示波器提供頻譜分析儀風格的控制，FFT也由與模擬時域視圖相同的采集系統驅動。更改中心頻率，跨度或分辨率帶寬將以意外和不希望的方式更改示波器的水平比例，采樣率和記錄長度。一旦實現了期望的頻域視圖，其他信號的時域視圖就不再可用。當對水平尺度、采樣率或記錄長度進行調整以再次實現期望的時域視圖時，FFT視圖不再可用。例如，從MDO3000取得的接下來的兩個屏幕截圖示出了從97 mhz移動到100 mhz的擴頻時鐘的時域和FFT視圖。在圖3,時域視圖可以輕松實現時鐘的可視化，但是FFT沒有足夠的分辨率來發揮作用。在圖4,FFT顯示了時鐘的擴頻性質，但是時域視圖不再有幫助。

圖3.使用傳統fft優化的時域，此擴頻時鐘信號缺少頻域細節。

圖4.優化了FFT視圖后，時鐘信號的時域視圖就不再有用了。

頻譜視圖提供了使用熟悉的中心頻率，跨度和RBW控制調整頻域的能力。

并且由于這些控件不與時域縮放交互，因此可以獨立優化兩個視圖，如圖所示圖5。

圖5.查看與圖3和圖4相同的擴頻時鐘信號，spectrum View可同時實現時域和頻域的優化視圖。