時間領域測定とスペクトルアナライザ機能を備えたオシロスコープの特性分析
多くの実験室品質のオシロスコープには、時間領域測定に加えてスペクトル アナライザの機能があります。今日の設計環境では通信アプリケーションがより一般的になるにつれて、最新のオシロスコープには専用のスペクトル分析などの機能が追加されています。
計測機器の精度と解像度の向上には、多くの要因が関係しています。たとえば、浮動小数点 FFT 演算を備えた 8- ビット オシロスコープは、-100dBm (約 2μV) という低い信号を観測できます。ただし、一部のオシロスコープはこのレベルで大きな高調波も表示しますが、スペクトル アナライザーでは表示されません。
優れたスペクトルアナライザー
オシロスコープベースのスペクトラム アナライザのパフォーマンスを判断するために使用される指標は、分解能帯域幅 (RBW)、ノイズ フロア、ダイナミック レンジの 3 つです。これら 3 つの指標を使用して、専用のスペクトラム アナライザとオシロスコープを比較できます。
* 解像度帯域幅
RBW は隣接する信号を区別する能力を決定します。RBW インデックスが小さいほど、隣接する周波数を区別する能力が高くなります。RBW が小さいほど優れています。
*ノイズフロア
機器のノイズ フロアは機器自体の固有のノイズであり、観測可能な入力信号の最小レベルを決定します。入力信号をノイズ フロアから有効な入力として区別するには、入力信号の振幅がノイズ フロアよりも高くなければなりません。ノイズ フロアが低いほど良いです。
* ダイナミックレンジ
これは、入力信号振幅とノイズフロア振幅の最大比であり、ダイナミック レンジが大きいほど優れています。
これら 3 つのパラメータは、他のいくつかの機器特性とともに考慮する必要があります。さらに、アプリケーションに関連する比較的重要な特性も無視できません。最近のデータ取得技術の発展により、トップクラスのスペクトル アナライザーに匹敵するオシロスコープ プラットフォームがいくつか登場しています。
スペクトル アナライザ機能を備えたオシロスコープを選択する場合、他の多くの機能も考慮する必要があります。これには、実際のダイナミック レンジ、感度、位相精度、フィルター ウィンドウなどが含まれます。その他の、あまり実用的ではない機能も重要です。たとえば、時間的な制約がある設計環境では、スイープ時間と使いやすさの両方が、スペクトル アナライザとしてのオシロスコープの使用に影響します。製品の発売期限が設定されている場合、結果を表示するのに数秒ではなく数分かかるツールでは絶対に不十分です。
分解能帯域幅が低いと、スキャン時間が大幅に長くなります。分解能帯域幅が最低値に近づくと、スキャン時間は 29 秒に増加します。時間は貴重であるため、使いやすさが重要です。オシロスコープを使用した分析は、従来のスペクトル アナライザ分析のパターンに従う必要があります。ほとんどのエンジニアは、周波数 (スパン、中心周波数、RBW を含む)、基準レベル オフセット、基準レベルなどの要素を分析するために、標準のスペクトル アナライザを使用しています。これらの基本的な実証済みの手順に従うことで、ユーザーは使い慣れた手順に従うことができます。使い慣れた結果。
