Charakteristikanalyse von Oszilloskopen mit Zeitbereichsmessung und Spektrumanalysatorfunktionen
Viele Oszilloskope in Laborqualität verfügen neben Zeitbereichsmessungen auch über die Funktion eines Spektrumanalysators. Da Telekommunikationsanwendungen in der heutigen Designumgebung immer häufiger vorkommen, verfügen moderne Oszilloskope über zusätzliche Funktionen wie eine dedizierte Spektrumanalyse.
Viele Faktoren tragen zur Verbesserung der Genauigkeit und Auflösung von Messgeräten bei. Beispielsweise kann ein 8--Bit-Oszilloskop mit Fließkomma-FFT-Operation Signale bis zu -100dBm (ungefähr 2μV) beobachten. Einige Oszilloskope zeigen jedoch auch große Harmonische auf diesem Niveau an, während dies bei Spektrumanalysatoren nicht der Fall ist.
Ein guter Spektrumanalysator
Zur Beurteilung der Leistung eines oszilloskopbasierten Spektrumanalysators werden drei Kennzahlen herangezogen: Auflösungsbandbreite (RBW), Grundrauschen und Dynamikbereich. Anhand dieser drei Indikatoren können dedizierte Spektrumanalysatoren und Oszilloskope verglichen werden.
* Auflösungsbandbreite
RBW bestimmt die Fähigkeit, benachbarte Signale zu unterscheiden. Je kleiner der RBW-Index, desto besser ist die Fähigkeit, benachbarte Frequenzen zu unterscheiden. Je kleiner das RBW, desto besser.
*Grundrauschen
Der Rauschpegel eines Instruments ist sein eigenes inhärentes Rauschen, das den Mindestpegel des Eingangssignals bestimmt, der beobachtet werden kann. Wenn das Eingangssignal vom Rauschpegel als gültiger Eingang unterschieden werden soll, muss es eine höhere Amplitude als der Rauschpegel haben. Je niedriger der Rauschpegel, desto besser.
* Dynamikbereich
Dies ist das maximale Verhältnis zwischen der Amplitude des Eingangssignals und der Amplitude des Grundrauschens. Je größer der Dynamikbereich, desto besser.
Diese drei Parameter müssen zusammen mit mehreren anderen Geräteeigenschaften berücksichtigt werden. Darüber hinaus dürfen die relativ wichtigen Eigenschaften im Zusammenhang mit der Anwendung nicht ignoriert werden. Mit der jüngsten Entwicklung der Datenerfassungstechnologie sind einige Oszilloskopplattformen entstanden, die mit den besten Spektrumanalysatoren vergleichbar sind.
Bei der Auswahl eines Oszilloskops mit Spektrumanalysatorfunktionen müssen auch viele andere Funktionen berücksichtigt werden. Dazu gehören der tatsächliche Dynamikbereich, die Empfindlichkeit, die Phasengenauigkeit, Filterfenster und mehr. Andere, weniger praktische Funktionen sind ebenfalls wichtig. Beispiel: In einer zeitkritischen Designumgebung wirken sich sowohl die Sweep-Zeit als auch die Benutzerfreundlichkeit auf die Verwendung eines Oszilloskops als Spektrumanalysator aus. Wenn eine Frist für die Produkteinführung festgelegt wurde, ist ein Tool, das Minuten (und nicht Sekunden) braucht, um Ergebnisse anzuzeigen, definitiv nicht geeignet.
Eine niedrige Auflösungsbandbreite erhöht die Scanzeit erheblich. Wenn sich die Auflösungsbandbreite ihrem niedrigsten Wert nähert, erhöht sich die Scanzeit auf 29 Sekunden. Zeit ist kostbar, daher ist Benutzerfreundlichkeit wichtig. Die Analyse mit einem Oszilloskop sollte dem Muster einer herkömmlichen Spektrumanalysatoranalyse folgen. Die meisten Ingenieure haben Standard-Spektrumanalysatoren verwendet, um Faktoren wie Frequenz (einschließlich Spanne, Mittenfrequenz und RBW), Referenzpegeloffset und Referenzpegel zu analysieren. Das Befolgen dieser grundlegenden, bewährten Verfahren ermöglicht es dem Benutzer, vertraute Schritte zu befolgen. Vertraute Ergebnisse.
