泰克MDO4000系列混合域示波器是第一个有效解决嵌入式RF射频设计人员面临的所有测量挑战的最佳工具。
MDO4000是混合信号示波器和现代频谱分析仪的整合。但是,通过提供独特的功能,MDO4000混合域示波器实现了真正优于这两种仪器的简单相加。本节将介绍这些独特的功能,并考察这些功能的部分应用。
混合域示波器的主要价值是它能够在多个域中进行时间相关测量:时域、频域和调制域。此外,它可以在多个模拟信号、数字信号和RF射频信号之间进行这些测量与分析。
时间相关意味着混合域示波器可以测量所有输入信号之间的定时关系。例如,它可以测量控制信号与无线电传输开始时间之间的时延,测量发送的无线电信号的上升时间,或测量无线数据流中各码型之间的时间。它可以分析器件状态在变化过程中的电源电压暂降,并这对RF射频信号的影响是怎样的,在时间轴上关联起来。时间相关对了解与诊断整个系统操作至关重要,它可以了解这些时域、频域与调制域事件之间的因果关系。
时域信号以幅度如何随时间而变化的角度来观察是最好的。这些时域信号传统上使用示波器来观测与测量。以幅度随时间变化方式观察信号有助于回答下述问题:“这个电源真的是直流吗?”“这个数字信号是否有足够的建立时间?”“我的RF射频信号打开了吗?”或“通过这条有线总线正在发送哪些信息?”时域信号并不限于模拟输入。观察RF射频信号的幅度、频率和相位怎样随时间变化可以研究RF射频信号简单的模拟调制、启动和稳定等各特点。
频域信号以幅度如何随频率而变化的角度来观察是最好的。这些信号传统上使用频谱分析仪来观测与测量。以幅度随频率变化观察信号有助于回答下述问题:“发送的这个RF射频信号是否位于分配的频谱范围内?”“是不是这个信号上的谐波失真导致器件问题?”或“这个频段内是否存在任何信号?”
模拟信号是电气信号中最通用的信号。在传感器的帮助下,许多物理现象都可以转换成模拟电信号。基本上,模拟电信号的电压会随着时间推移而连续变化。模拟信号连续表示可变现象,如电源输出电压或锁相环控制电压。
数字信号是现代电子器件中的主要信号。通过在两个不同电压之间的切换,这些信号用来以二进制格式编码数字信息。实际上,数字信号也是模拟信号,但通常没有必要(有时会引起混淆)以逻辑电平“1”或“0”之外的方式观察这些信号。数字信号一般用来控制或编码信息(在时域中)。
RF信号可以分为故意信号和非故意信号。非故意信号可以分为电磁辐射(EMI),故意RF射频信号主要用于现代无线通信中。在频域中进行信息编码是故意信号的特点。由于与无线电通信相关,RF射频信号一般使用频率非常高的载波对信息编码。RF射频信号也是模拟信号,但其调制方案、频率和无线传输使它们自成一派。
传统上,测量这里讨论的信号需要使用三种不同的仪器:
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示波器,这是为在时域中对模拟信号进行时间相关测量而优化的。
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逻辑分析仪,这是为在时域中对数字信号进行时间相关测量而优化的。通常为简单起见,逻辑分析仪会代替混合信号示波器。混合信号示波器是增加逻辑通道或数字通道的示波器,是为数字信号和串行总线解码与触发而优化的。
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现代频谱分析仪,这是为在频域中对RF射频信号进行测量而优化的,基于矢量信号分析结构。
MDO4000混合域示波器是第一台为使用一台仪器在时域和频域中对全部三种信号(模拟信号、数字信号和RF射频信号)进行时间相关测量而优化的仪器。
MDO:优于示波器
大多数示波器能够计算和显示采集的时域信号的快速傅立叶变换或FFT。从表面上看,这似乎为许多用户提供了充足的频域分析功能。普通示波器即使有FFT功能,在进行频域测量中仍是次优方案。
与普通示波器(即使有FFT功能)相比,MDO混合域示波器有多个主要优势:
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它拥有一条专用RF输入通道,为频域测量提供了杰出的功能、动态范围、灵敏度和保真度。
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其结构允许在时域通道和频域通道上独立设置采集参数。
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在多个输入中进行采集,并可以实现样点对准(基于跨域的触发电路)和多域样点的时间相关。
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为显示和控制频域测量通道优化的用户界面,节省学习与熟悉使用多台仪器的时间。
MDO:优于频谱分析仪
大多数频谱分析仪能够以“零跨度”画面的形式显示时域数据。从表面上看,这似乎为许多用户提供了充分的时域分析功能。但实际上,普通频谱分析仪(即使有零跨度功能)对进行时域测量来说也是次优方案。与普通频谱分析仪相比,MDO拥有多个主要优势:
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多条输入通道,包括模拟、数字、总线等,提供系统级洞察力
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一条专用RF输入通道,多个并发的时间相关的频域和时域视图,提供系统重要信息
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能够观察RF信号随时间的变化,而没有传统频谱分析仪的结构限制
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基于时间的宽频谱捕获带宽采集结构,可以简便地分析随时间变化、快速发生的RF信号
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