虛擬示波器 頻譜分析儀F-24U結構及原理簡介
2020-12-08 電子產品世界本期中介紹的USB接口的數字存儲示波器／頻譜分析儀F-24U是一種新型、微型化、可攜式的虛擬儀器，集數字存儲示波器(DSO)、頻譜分析儀(SA)於一身，包含視頻、音頻信號範圍，配備了強大的數位訊號處理軟體，可以用來測量各種類型電信號、PAL視頻信號、NTSC視頻信號、計算機數位訊號、單片機時序、聲音、脈博、地震波、心電、腦電、電話等，也可以應用於電腦、電視機、VCD／CD機、音響等維修及各種工業測量場合。
F-24U除常用的信號測量和頻譜分析功能以外，還可以借用現成的工具處理數據的高級應用，如捕捉測量中感興趣的數據、啟動EXCEL電子表格軟體、導入包含通道數據的文本文件、生成圖表等功能。 下面我們來探究一下F-24U的內部結構和原理。
本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/201701/337656.htm硬體設計
FlashDSO XP USB硬體原理框圖如圖1所示，主要包括信號調理器、信號採集器、數據傳輸模塊、時鐘發生器、中央處理器模塊、USB通訊控制器等模塊，本文重點介紹信號調理器、信號採集器和數據傳輸模塊。
信號調理器信號調理器模塊將外部信號轉換成信號採集器的輸入信號，原理圖如圖2所示，包含耦合方式、程控衰減、阻抗變換、信號單極性變換等功能，程控衰減部分採用微
型繼電器控制，具有耐高壓、無電阻及噪音幹擾等優點。
圖2中OP1高頻放大器作為射極跟隨器，提高輸入阻抗，對ADC模數轉換器提供信號緩衝作用，OP2、OP3組成加法器和反向器，輸入Vout1變換為Vout2輸出，Vout2=Vout1+Vref，當Vref=2.5V，-2.5V 信號採集器 信號採集器將信號調理器輸出的模擬信號通過ADC高速模數轉換器，轉換成數位訊號，同時將信號存入高速靜態存儲器中，原理圖如圖3所示，U1模數轉換器將輸入的信號轉換成數位訊號，通過U2可編程邏輯器件(CPLD)將數位訊號數據寫入U3靜態存儲器中，OP1過零比較器輸出信號作為U2的TRIGER觸發信號，U2的S0、S1、S2、S3四引腳作為系統時鐘分頻選擇開關，提供11種分頻係數，如表1所示，同時U2的T0、T1引腳作為信號觸發模式選擇開關，提供三種觸發模式，如表2所示。
相關焦點
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頻譜分析儀
頻譜分析儀（Spectrum Analyzer）是頻域測量中應用非常廣泛的一類測量儀器，被譽為頻域裡的示波器，可用於載波功率、諧波寄生、交調互調 -
實時頻譜分析儀測試的工作原理
實時頻譜分析儀測試的工作原理_泰克代理商1.1 FFT的基本原理FFT方法是通過傅立葉運算將被測信號分解成分立的頻率分量，達到與傳統頻譜分析儀同樣的效果。它採用數字方法直接由模擬/數字轉換器(ADC)對輸入信號取樣，再經FFT處理後獲得頻譜分布。 -
頻譜分析儀和信號分析儀的區別
其功能是測量對輸入該掃頻信號的被測電路的增益與相位,因而它的電路結構與頻譜分析儀相似。頻譜分析儀需要測量未知的和任意的輸入頻率,矢量信號分析儀則只測量自身的或受控的已知頻率;頻譜分析儀只測量輸入信號的幅度(標量儀器),矢量信號分析儀則測量輸入信號的幅度和相位(矢量儀器)。 -
頻譜分析儀的種類與應用
頻譜分析儀的優勢，正是在於彌補示波器針對高頻信號分析的不足，並可同時將多 頻信號以頻域的方式來呈現，以方便辨識各不同頻率的功率裝置，並顯示信號在頻域裡的特性。 即時頻譜分析儀可在同 一時間顯示頻域的信號振幅，其工作原理是針對不同的頻率信號設置相對應的濾波器與檢知器(Detector)，並經由同步多工掃瞄器將信號輸出至螢幕，優 點在於能夠顯示周期性雜散波(Periodic Random Waves)的瞬時反應，但缺點是價格昂貴，且頻寬範圍、濾波器的數目與最大多工交換時間(Switching Time)都將對其性能表現造成限制。 -
採樣示波器原理結構
;2)時域反射計TDR功能;3)光眼圖分析儀功能;4)抖動分析儀功能。採樣示波器是高精度測試儀器，儀器結構原理圖如圖1所示。圖1 採樣示波器結構框圖採樣示波器由兩部分組成，主機和插拔模塊。所以採樣示波器只能夠測試重複或半重複的信號(象LVDS就屬於半重複的信號，按參考時鐘或內嵌時鐘重複，示波器屏幕上觀察到的是眼圖。如果LVDS碼型重複的話，也可以觀察到每個位波形，這時候需要使用PatternLock觸發或幀頭觸發)。採樣示波器的關鍵器件是採樣頭。 -
講解實時頻譜分析儀的工作原理
1、並聯濾波器型實時頻譜儀（實時頻譜分析儀）並聯濾波器頻譜分析儀是一種真正的實時頻譜分析儀，其工作原理如下圖：這種分析儀的優點是所有的濾波器在所有的時間內都和輸入的被測信號連接，可以瞬時檢測和顯示瞬變的不確定信號，且測量速度快，動態範圍寬和幅度測量準確度高等，其缺點是工作頻率範圍低，大約在100KHz，這是由於該分析儀能顯示的離散頻譜的數目取決於濾波器的數目，而實時頻譜分析儀的解析度帶寬取決於濾波器的帶寬，可以設想頻率範圍覆蓋至100KHz，解析度為1KHz的實時頻譜分析儀就需要100個濾波器和顯示器，這說明該類實時頻譜分析儀的價格是非常昂貴的 -
如何用Pico示波器做音頻頻譜分析
頻譜分析儀和FFT頻譜分析儀。掃頻頻譜分析儀是用一個或多個陷波濾波器(或混頻器)在指定頻率下測量信號振幅，然後改變該濾波器的頻率(掃頻)，繪製出振幅隨頻率變化的頻譜圖。掃頻頻譜分析儀也可以做高頻頻譜分析，但是對於音頻分析來說，掃頻頻譜分析儀不是特別適用，因為信號在整個掃頻周期內必須是不變的。 -
頻譜分析儀如何工作
本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/201612/335422.htm示波器在時域測得近似方波的信號，經過傅立葉變換被分解為基波和高達11當用頻譜分析儀從頻域觀察時。能夠識別出所有頻率組成。以上圖為例，基波、3次諧波、5次諧波和11次諧波都可以被區分出來。由此可以看出，時域和頻域是從不同角度對同一個信號的描述。頻譜分析儀的工作原理就像一個寬帶接收機，寬帶範圍從幾十kHz或幾十MHz開始。接收機的功能是將輸入信號的頻率轉換為檢測迴路能處理的頻段。 -
噪聲頻譜分析儀
噪聲頻譜分析儀是一種噪聲的測量儀器。 -
RIGOL DSA815-TG頻譜分析儀評測
頻譜分析儀是用於測量射頻信號幅度與頻率之間關係的測量儀器，通常用於頻域測量。而用於時域測量通常使用的儀器是示波器。這臺頻譜分析儀的絕大部分控制按鍵都與其他更高價位的同類儀器類似，因此任何熟悉頻譜分析儀使用的用戶都會很容易理解基礎功能的使用。 不需要通過大多數老式專業的頻譜分析儀上常見的GPIB接口，採用DSA815上的USB主從接口並配合控制面板上專用的PRINT(列印)按鈕，可以非常容易的獲取屏幕顯示的頻譜曲線和相關儀器設置數據。 -
關於基於FPGA平臺的手持式頻譜分析儀的實現原理
頻譜分析儀的應用非常廣泛，而各行各業、各個部門對頻譜分析儀應用的側重點也不盡相同，對於需要在野外或測量現場來回測試、檢查的應用，體積較大，重量較重，便攜性不好的頻譜分析儀就顯得非常不方便，若有體積小、重量輕、便攜性好的頻譜分析儀，則會給其應用帶來很大的方便，更好的發揮頻譜分析儀的作用對於頻譜分析儀的具體應用，主要有以下幾個方面：(1)對信號參數進行測量 -
示波器+FFT,輕鬆駕馭頻譜測量
示波器+FFT，輕鬆駕馭頻譜測量 秩名 發表於 2014-12-18 10:02:15 當你看到標題時，可能會問，FFT有什麼好討論的，難道ZDS2022示波器的FFT功能會有什麼本質上的不同嗎？ -
頻譜分析儀的七大性能指標
頻譜分析儀是一種用於在頻域中顯示信號幅度的儀器。在射頻領域，傳統的萬用表無法有效測量信號的幅度，示波器很難測量高頻信號，這是頻譜分析儀的優勢所在。下面則對頻譜分析儀的七大性能指標進行講解。 -
信號頻譜分析和測試
信號頻譜分析和測試 佚名 發表於 2009-06-22 09:16:54 信號頻譜分析和測試1．了解周期函數的傅立葉變換理論及虛擬頻譜分析儀的工作原理 -
為什麼頻譜分析儀屏幕顯示的縱坐標單位用dB來表示?
觀察信號時域波形的儀器是示波器，而觀察頻譜的儀器叫頻譜分析儀。頻譜分析儀實際是一臺掃頻接收機，在規定的頻率範圍內順序接收各個頻率的信號，並記錄下信號的幅度，並顯示出來，就得到了信號的頻譜。頻譜分析儀也可稱為頻域的示波器，一般頻譜分析儀顯示的橫坐標為頻率Hz，顯示的縱坐標為該頻率的信號幅度dB。因為信號的幅度值變化很大，所以頻譜分析儀屏幕顯示的縱坐標單位用dB來表示。大家一定熟悉收音機或者電視機的掃描電臺功能。第一次使用時，通過這個功能收音機/電視機將可以收到的電臺逐個記錄下來，今後只要選擇記錄的頻道就可以了。頻譜儀的工作過程與此基本類似。 -
頻譜分析儀調幅信號測量分析
頻譜分析儀主要用於頻譜分析，也可測量頻率、電平、衰減、調製、失真、抖動等，還廣泛應用於通訊、雷達、導航、電子對抗、空間技術、衛星地面站、頻率管理、信號監測、EMI診斷、E M C測量等方面，是發揮軍用電子元器件、軍用整機系統等部門科研、生產、測試、試驗、計量的必備儀器。二、頻譜分析儀的組成及工作原理圖1所示為掃頻調諧超外差頻譜分析儀組成框圖。 -
示波器FFT查看信號頻譜和設置的方法
也許大家會認為這個活只有頻譜分析儀能幹，但實際上示波器也能部分勝任，示波器除了時域分析外，還有一個FFT的功能，就可以用來做這個事。FFT是快速傅立葉變換的縮寫。簡單的說，FFT其實是一種算法，可以幫助我們對時域信號進行分離，然後再將這些分離的信號轉換到頻域，此時示波器將從時域轉換成頻域，顯示的是信號幅值與頻率之間的關係。 -
頻譜分析儀和信號分析儀區別及常見問題解答
頻譜分析儀常見問題解答： 1、是否有不同類型的頻譜分析儀？ 有兩類頻譜分析儀，類型由獲取信號頻譜所使用的方法決定。掃描調諧頻譜分析儀使用超外差式接收機對一部分輸入信號頻譜進行下變頻（使用電壓控制振蕩器和混頻器），達到帶通濾波器的中心頻率。 -
深度解析示波器的DDC(數字下變頻)技術的武林哲學
一種解釋是，表示在FFT中，兩個相鄰頻率點間的最小頻率間隔，如公式(5)所示：∆f = fs / N = 1 / t (5)其中，∆f表示頻率解析度，fs表示ADC採樣頻率，N表示FFT的計算點數，t表示採集信號的時間長度，也就是捕獲時間。可以看出，信號採集時間t越長，頻率解析度∆f越小，也就是頻率分辨力就越好。 -
使用示波器進行信號頻譜分析(FFT)教程
也許大家會認為這個活只有頻譜分析儀能幹，但實際上示波器也能部分勝任，示波器除了時域分析外，還有一個FFT的功能，就可以用來做這個事。FFT是快速傅立葉變換的縮寫。簡單的說，FFT其實是一種算法，可以幫助我們對時域信號進行分離，然後再將這些分離的信號轉換到頻域，此時示波器將從時域轉換成頻域，顯示的是信號幅值與頻率之間的關係。