頻率響應(yīng)分析

           測(cè)頻率示波器分析器件的頻率響應(yīng)特性時(shí)，針對(duì)高頻信號(hào)一般采用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀 (VNA)，針對(duì)低頻信號(hào)一般采用頻響分析儀(或動(dòng)態(tài)信號(hào)分析儀 、音頻分析儀 )(FRA)。矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀適用于分析高頻無(wú)源或有源器件，如：濾波器、放大器、混頻器或多端口模塊等。但是，低頻器件設(shè)計(jì)人員要求較低的起始頻率，有時(shí)甚至需要低至幾Hz。而傳統(tǒng)矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的起始頻率通常處于kHz范圍內(nèi)，這對(duì)測(cè)試低頻器件的頻率響應(yīng)特性，提出了大的挑戰(zhàn)。這樣，分析低頻器件的頻率響應(yīng)特性時(shí)，常用頻響分析儀來(lái)測(cè)試低頻器件的頻率特性，而且矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀和動(dòng)態(tài)信號(hào)分析儀一般成本很高，操作也麻煩，很多用戶往往不能承受。

           具有示波器頻率響應(yīng)分析功能的廠商，把此功能一般嵌入到中高級(jí)示波器中，或者通過(guò)計(jì)算機(jī)接口和相應(yīng)軟件傳送到PC機(jī)中、通過(guò)軟件算法實(shí)現(xiàn)此功能。以上這些做法，要不示波器的成本高，要不就是使用麻煩。

電源設(shè)計(jì)和驗(yàn)證

          示波器是電源測(cè)試和表征的最重要測(cè)量工具，配置頻率響應(yīng)分析功能的示波器，除以往測(cè)量電源的紋波、幅度、頻率等電源特征外，還可表征電源的頻率響應(yīng)特性：控制環(huán)路響應(yīng) (波特圖)和電源抑制比 (PSRR)，可以更好進(jìn)行電源設(shè)計(jì)和驗(yàn)證。配置頻率響應(yīng)分析功能的示波器，可以取得被測(cè)設(shè)備(DUT)的頻率響應(yīng)分析特性曲線圖(波特圖)，進(jìn)行產(chǎn)品電路和器件性能的驗(yàn)證和分析,例如：電路設(shè)計(jì)反饋、濾波器/放大器/諧振電路設(shè)計(jì)、電纜頻率響應(yīng)和信號(hào)轉(zhuǎn)變的效能。

          1、電源環(huán)路穩(wěn)定性評(píng)價(jià) ：控制環(huán)路響應(yīng)(波特圖)繪制閉環(huán)電路的頻率和相位響應(yīng)，自動(dòng)計(jì)算增益和相位裕度電源控制環(huán)路的穩(wěn)定性對(duì)于評(píng)估電源性能至關(guān)重要，控制環(huán)路不穩(wěn)定，會(huì)導(dǎo)致振動(dòng)和效率下降。R&S示波器內(nèi)置RTx-K36頻率響應(yīng)分析選件后，通過(guò)波特圖和增益/相位裕度測(cè)量，設(shè)計(jì)人員可以確定電源控制環(huán)路的穩(wěn)定性;濾波器設(shè)計(jì)人員還使用幅度和相位示圖測(cè)試濾波器性能。自動(dòng)控制環(huán)路響應(yīng)測(cè)量使用示波器內(nèi)置的掃頻信號(hào)源，在掃描指定頻率范圍內(nèi)激勵(lì)DUT，并繪制每個(gè)點(diǎn)上的幅度和相位圖。掃頻信號(hào)使用J2100A等注入變壓器引入到控制環(huán)路中，在示波器屏幕上得到的增益和相位圖(波特圖)，用來(lái)自動(dòng)計(jì)算增益和相位裕度;應(yīng)用示波器的光標(biāo)可查看曲線中任意頻率上的增益和相位值。

          2、分析DC/DC轉(zhuǎn)換器的紋波抑制功能 ：電源抑制比(PSRR)電源抑制比描述輸出信號(hào)受電源影響的量，PSRR越大，輸出信號(hào)受到電源影響越小。通過(guò)電源抑制比測(cè)量，DC-DC轉(zhuǎn)換器和穩(wěn)壓器設(shè)計(jì)人員可以量化器件在規(guī)定頻率范圍內(nèi)衰減AC的能力。使用示波器內(nèi)置的掃頻信號(hào)源和J2120A等線性注入變壓器，來(lái)調(diào)制穩(wěn)壓器輸入，R&S示波器內(nèi)置RTx-K36頻率響應(yīng)分析選件后自動(dòng)測(cè)量被調(diào)制的輸入和輸出上的AC電壓。在使用下述公式計(jì)算掃描的頻帶內(nèi)每個(gè)頻率上的電源抑制比：PSRR=20Lg(紋波Vin/紋波Vout)，并用示圖表示結(jié)果。
這樣頻率越高，測(cè)試點(diǎn)的數(shù)量越多，用戶就可以測(cè)試更大范圍的產(chǎn)品，并取得更高分辨率的FRA測(cè)試結(jié)果。