使用频谱分析仪

介绍

频谱分析仪用于查看在频域捕获的模拟信号。本指南解释了WaveForms的用法。频谱分析仪乐器。这种仪器也被称为光谱在波形。

频谱分析仪的作用是什么?

您可能很熟悉在示波器图像上观察信号，它在y轴(垂直)上绘制信号的大小，在x轴(水平)上绘制时间。通过这些图，可以清楚地看到信号强度随时间的变化。这应该不足为奇。

图1所示。时域1kHz正弦波。

另一种形象化绘图的方法是在频域。y轴仍然表示幅度，但频率被绘制在x轴上，而不是时间。现在我们可以看到信号的大小是如何随着信号的频率而变化的，不管我们是在什么时间与这个信号相互作用的。

图2。频率域1kHz正弦波。

频谱分析仪简单地读取数据采集窗口内的每个单一频率。它从最低频率开始，读取该频率的信号强度，在图上显示数值，然后向上移动一点点到下一个频率。它每秒这样做很多次，所以你看到的是一个不断波动的图像，在这个频率上有一个更强的信号。每秒采样次数、读取数据的分辨率、采集窗口的跨度等都是可以实时调整的变量，从而获得最清晰的数据。

先决条件

一种具有模拟输入输出通道的数字化测试测量装置:
装有WaveForms软件的计算机

指南

1.打开频谱分析仪

1．1

插入测试和测量设备，然后启动波形，并确保设备已连接。

如果在WaveForms启动时没有设备连接到主机，则设备管理器就会启动。确保设备已插入并已打开，此时它将出现在设备管理器的设备列表(1)中。单击列表中的设备选择它，然后单击select按钮(2)关闭设备管理器。

注意:此外还列出了“DEMO”设备，允许用户使用WaveForms并在没有物理设备的情况下创建项目。

注意:设备管理器可以通过点击屏幕右下角(3.)的“连接设备”按钮，或者在屏幕顶部的“设置”菜单中选择“设备管理器”来打开。

1．2

一旦Welcome页面加载，在窗口左侧的仪表面板中，单击光谱打开频谱分析仪乐器。

1．3

一旦频谱分析仪仪器打开时，窗口包含绘图窗格、绘图窗格(2)上方的控制条(1)和绘图窗格右侧的配置面板(3)。

2.使用频谱分析仪

本节将介绍如何设置频谱分析仪在频域分析信号的仪器。

2.1硬件设置

来测量一个信号频谱分析仪仪器，必须先有信号才能测量。为此，将设置一个简单的环回电路来连接测试和测量设备的波形发生器和示波器引脚。

连接测试和测量设备的示波器通道1引脚到设备的Wavegen通道1输出引脚。

当使用带有MTE电缆的设备时，Wavegen通道1是一条黄色线，示波器通道1是一条橙色线。

对于使用差分输入通道的设备，如带有MTE电缆的模拟发现工作室，请确保将示波器通道1负引脚(白色条纹的橙色线)连接到与Wavegen通道1相关的接地引脚(黑色线)。

注意:模拟输入通道可以使用BNC电缆。有关更多信息，请参见使用示波器指南。

当使用带有BNC电缆的设备时，请确保在通道选项菜单中设置示波器探头的衰减。

2.2输入信号

环回电路设置好后，现在必须将信号应用到模拟输出引脚上。波形的Wavegen工具将被用来完成这一任务。

从频谱分析仪工具,在1.2节，通过点击屏幕顶部的标签返回到WaveForms的欢迎页面。在欢迎选项卡中，打开Wavegen仪器(用右图中红色箭头标注)。按下运行按钮()，以开始输出信号。在默认设置下，1V (2V_页)， 1kHz正弦波应用于Wavegen通道1输出引脚。改变频率通过从下拉菜单中选择值或输入文本字段，包括SI前缀，可以将其设置为500kHz。

有关如何使用的详细信息Wavegen仪器，请参阅使用波形发生器指南。

返回到频谱分析仪通过点击屏幕顶部的工具条上的选项卡来测量。

2.3开始采集数据

按下运行按钮()按钮，以开始捕获模拟输入通道上的数据。捕获的数据将以一组彩色线条的形式出现在绘图窗格中。黄线(图像右侧标记为1)对应于模拟输入通道1上捕获的信号。蓝线(2)对应于模拟输入通道2上捕获的信号。

注意，对于具有两个以上模拟输入通道的设备，将显示每个通道。例如，对于Analog Discovery Pro (ADP3450/ADP3250)，紫色和绿色线也会出现，代表通道3和4。

由于其他模拟输入通道在步进连接时是“浮动的”(未连接)2．1，可以通过单击窗口右侧配置面板中的复选框来禁用它们。

2.4绘制面板轴

默认情况下，图的纵轴单位是分贝伏(dBṼ)，横轴是频率in兆赫．要更改这些值，请使用位于绘图平面上方的控制栏或位于绘图平面右侧的配置面板，如中所述3.1节．与频谱分析仪运行时，该图将显示一个“峰值”在0.5兆赫(500千赫来自Wavegen Channel 1的正弦波)峰值接近0 dBṼ，其他所有频率在-80dBV和-120dBV(电气噪声)之间。