Forskellen mellem spektrumanalysator og oscilloskop
Kunne ikke se forskel påoscilloskopogspektrum analysatorofte laver joke, for at undgå fejl, opsummerer denne artikel kort de følgende fire punkter - med båndbredde i realtid, dynamisk område, følsomhed, effektmålingsnøjagtighed, sammenligne oscilloskopet og spektrumanalysatorens ydelsesindikatorer for at skelne mellem de to.
1 Realtidsbåndbredde
For oscilloskoper er båndbredden normalt dets målefrekvensområde. Spektrumanalysatoren har båndbreddedefinitioner såsom IF-båndbredde og opløsningsbåndbredde. Her diskuterer vi realtidsbåndbredden, der kan analysere signalet i realtid.
For spektrumanalysatorer kan båndbredden af den endelige analoge IF normalt bruges som realtidsbåndbredden for dens signalanalyse. Realtidsbåndbredden for de fleste spektrumanalyser er kun nogle få megahertz, og den brede realtidsbåndbredde er normalt titusinder af megahertz. Den bredeste båndbredde FSW kan nå 500 MHz. Oscilloskopets båndbredde i realtid er dets effektive analoge båndbredde til sampling i realtid, typisk hundredvis af megahertz og op til adskillige gigahertz.
Det, der skal påpeges her, er, at de fleste er i realtidoscilloskoperhar muligvis ikke den samme båndbredde i realtid, når den lodrette skalaindstilling er anderledes. Når den lodrette skala er indstillet til den mest følsomme, falder realtidsbåndbredden normalt.
Med hensyn til båndbredde i realtid er oscilloskopet generelt bedre end spektrumanalysatoren, hvilket er særligt fordelagtigt for nogle ultrabredbåndssignalanalyser, især i modulationsanalysen har uovertrufne fordele.
2 dynamisk område
Indikatoren for dynamisk område varierer i henhold til dens definition. I mange tilfælde beskrives det dynamiske område som niveauforskellen mellem det maksimale og minimale signal målt af instrumentet. Ved ændring af måleindstillingerne er instrumentets evne til at måle store og små signaler forskellig. For eksempel, hvis spektrumanalysatoren ikke er den samme i dæmpningsindstillinger, er forvrængningen forårsaget af måling af store signaler ikke den samme. Her diskuterer vi instrumentets evne til at måle store og små signaler på samme tid, dvs. det optimale dynamikområde for oscilloskopet og spektrumanalysatoren under passende indstillinger uden at ændre nogen måleindstillinger.
For spektrumanalysatorer er det gennemsnitlige støjniveau, andenordens forvrængning og tredjeordens forvrængning de vigtigste faktorer, der begrænser det dynamiske område uden at tage højde for nærende støj og falske forhold såsom fasestøj. Beregningen er baseret på specifikationerne for de almindelige spektrumanalysatorer. Dets ideelle dynamiske område er omkring 90dB (begrænset af andenordens forvrængning).
De fleste oscilloskoper er begrænset af antallet af AD-samplingbits og støjgulvet. Det ideelle dynamiske område for traditionelle oscilloskoper overstiger normalt ikke 50dB. (For R&S RTO-oscilloskoper kan det dynamiske område være så højt som 86dB ved 100KHz RBW)
Med hensyn til dynamisk rækkevidde er spektrumanalysatorer oscilloskoper overlegne. Det skal dog her påpeges, at dette gælder for spektrumanalysen af signalet. Imidlertid er oscilloskopets frekvensspektrum de samme rammedata. Spektrumanalysatorens spektrum er i de fleste tilfælde ikke de samme rammedata, så for det transiente signal er spektrumanalysatoren muligvis ikke i stand til at måle det. Sandsynligheden for, at et oscilloskop finder transiente signaler (hvor signalet opfylder det dynamiske område) er meget større.
3 Følsomhed
Følsomheden diskuteret her refererer til niveauet af minimumssignal, som oscilloskopet og spektrumanalysatoren kan teste. Denne indikator er tæt forbundet med instrumentindstillinger.
For et oscilloskop, når oscilloskopet er indstillet til den mest følsomme position på Y-aksen, kan oscilloskopet normalt måle minimumssignalet ved 1mV/div. Bortset fra portmismatch er støjen og sporet, der genereres af oscilloskopets signalkanal, det ikke. Støjen forårsaget af stabilitet er den vigtigste faktor, der begrænser oscilloskopets følsomhed.
4 Effektmålingsnøjagtighed
For frekvensdomæneanalyse er effektmålingsnøjagtighed en meget vigtig teknisk indikator. Uanset om det er et oscilloskop eller en spektrumanalysator, er mængden af indflydelse på effektmålingens nøjagtighed meget stor. Følgende er de vigtigste påvirkninger:
For oscilloskoper er virkningen af effektmålingsnøjagtighed: portmismatch forårsaget af refleksion, vertikal systemfejl, frekvensrespons, AD-kvantiseringsfejl, kalibreringssignalfejl.
For spektrumanalysatoren er virkningen af effektmålingens nøjagtighed: portmismatch forårsaget af refleksion, referenceniveaufejl, dæmperfejl, båndbreddekonverteringsfejl, frekvensrespons, kalibreringssignalfejl.
Her analyserer og sammenligner vi ikke påvirkningsstørrelserne én efter én. Vi sammenligner effektmålingen af 1GHz-frekvenssignalet. Gennem målesammenligning mellem RTO-oscilloskopet og FSW-spektrumanalysatoren kan vi se, at effektmåleværdierne for oscilloskopet og spektrumanalysatoren er på 1GHz. Kun omkring 0.2dB forskel, dette er en meget god indikator for målenøjagtighed. Fordi spektrumanalysatorens målenøjagtighed ved 1GHz er meget god.
Derudover er oscilloskopets frekvensrespons i frekvensområdet også meget godt, idet det ikke overstiger 0.5dB i 4GHz-området. Fra dette synspunkt er oscilloskopet endnu bedre end spektrumanalysatorens ydeevne.
Generelt har oscilloskoper og spektrumanalysatorer deres egne fordele i frekvensdomæneanalyseydelse. Spektrumanalysatorer er overlegne med hensyn til følsomhed og andre tekniske indikatorer. Oscilloskoper er overlegne i forhold til spektrumanalysatorer i realtidsbåndbredde. Ved måling af forskellige typer signaler kan du vælge i henhold til testkravene og instrumentets forskellige tekniske egenskaber.
