오실로스코프와 스펙트럼 분석기의 차이점은 무엇인가요?

스펙트럼 분석기 사용자 중에는 대학 교사, R&D 엔지니어, 생산 테스트 엔지니어 등이 포함됩니다. 가장 자주 묻는 두 가지 질문은 다음과 같습니다. 오실로스코프와 스펙트럼 분석기의 차이점은 무엇입니까? 스펙트럼 분석기는 언제 사용해야 합니까?

라디오 주파수 분야에서 가장 기본적이고 흔히 사용되는 장비인 스펙트럼 분석기의 경우, 아직도 그 기본 개념과 용도에 대해 생소한 분들이 너무 많습니다.

시중에서 흔히 볼 수 있는 오실로스코프에는 스펙트럼 표시 기능이 있는데, 이는 주로 푸리에 변환(FFT)을 사용해 시간 영역과 주파수 영역을 변환하는 방식인데, 오실로스코프의 FFT와 스펙트럼 분석은 두 기기의 차이점이 무엇인가요? RF 테스트 애플리케이션에서?

1. 적용 가능한 신호 유형이 다릅니다. 오실로스코프는 주로 신호의 시간 영역 특성(즉, 시간에 따른 전압의 변환 특성)을 관찰하는 데 사용되며 주로 분석에 적합합니다. 베이스밴드 신호(사인파, 구형파, 비트 스트림 및 기타 변조되지 않은 신호)의 분석을 수행하는 반면, 스펙트럼 분석기는 주로 무선 주파수 신호(특히 변조 또는 다중 주파수 신호가 있는 복잡한 신호) 분석을 목표로 하며 이러한 신호는 거의 볼 수 없습니다. 시간 축의 패턴). 오실로스코프는 FFT를 통해 주파수 영역 관점에서 신호를 표시할 수도 있지만 성능 표시기는 일반적으로 RF 변조 신호를 분석하기에는 부족합니다.

2. 측정 대역폭은 다릅니다. 오실로스코프는 주로 베이스밴드 신호를 관찰하도록 설계되었으므로 일반적으로 대역폭은 그다지 넓지 않으며 가장 일반적인 것은 수십 ~ 수백 MHz입니다. 물론 디지털 회로 기술의 급속한 발전에 따라 베이스밴드 신호의 속도도 급격히 증가하므로 일부 중저가형 오실로스코프도 GHz 수준에 도달할 수 있습니다. 스펙트럼 분석기는 주로 반송파와 변조된 무선 주파수 신호를 분석하는 데 사용되므로 스펙트럼 분석기의 주파수 범위는 일반적으로 훨씬 더 넓습니다.

3. 측정 내용이 다릅니다. 오실로스코프가 관찰하는 것은 변환입니다. 따라서 우리가 일반적으로 보는 것은 사인파, 구형파, 비트 스트림 등입니다. 전압, 주기, 상승 및 하강 에지, 오버슈트, 글리치 및 여러 신호 간의 타이밍과 같은 특성에 주의하십시오. 스펙트럼 분석기는 RF 신호의 전력, 주파수, 왜곡(고조파 및 상호 변조 곱), 변조된 대역폭, 인접 채널로의 누출 크기, 잡음 테스트 및 복잡한 변조 신호(변조 정도)에 대한 심층 분석을 살펴봅니다. )., IQ 별자리 다이어그램, 변조 오류 등)

4. 다양한 감도: 오실로스코프가 보는 것은 베이스밴드 신호이며 전도를 통해 연결됩니다. 신호 진폭은 일반적으로 몇 가지 범위에서 강합니다. 볼트, 수십 또는 수백 볼트(밀리와트 수준의 전력) 및 스펙트럼 분석기는 종종 전송된 신호 또는 공중에서 수신된 무선 주파수 신호의 스펙트럼을 측정해야 하며 전력은 종종 수 또는 심지어 10 예, 몇 마이크로볼트 또는 그 이하로 변환됩니다.

5. 다양한 동적 범위: 소위 동적 범위는 큰 신호와 작은 신호를 동시에 관찰할 수 있는 능력을 의미합니다. 오실로스코프가 주요 신호 규모가 볼트 레벨인 신호를 관찰할 때 수십 또는 10분의 1볼트의 미묘한 신호나 변동을 쉽게 관찰할 수 있습니다. 즉, 분해능은 전압의 10분의 1 또는 몇 퍼센트(전력의 수백 또는 수천분의 1)입니다. 스펙트럼 분석기가 동시에 관찰할 수 있는 작은 신호는 큰 신호 전력의 100만분의 1, 100만분의 1 또는 1억분의 1일 수 있습니다. 무선 주파수 측정 분야에서는 이러한 큰 동적 범위가 필요한 경우가 많습니다.

1. RF 트랜시버 테스트와 같은 RF 장비 및 RF 신호 테스트(반송파 및 변조 신호)에 중점을 둡니다.

2. 넓은 주파수 대역에서 알 수 없는 신호를 확인합니다. 공기 신호의 구성 요소 및 다양한 무선 주파수 간섭, 전자 제품의 EMC 테스트 등

3. 왜곡, 상호 변조, 그리고 송신기 신호의 잡음. Bo et al.

4. 예를 들어 밀리볼트 수준 이하의 약한 신호에 주의할 경우 인쇄 회로 기판의 신호 간 결합, 전원 공급 장치 및 클록의 기생 클러터 등에 주의하십시오.

처음 세 가지 적용 상황은 일반적인 스펙트럼 분석기 적용 상황인 반면, 네 번째 상황은 엔지니어에게 익숙하지 않으며 종종 회로 설계 엔지니어에게 가장 골치 아픈 상황입니다.

엔지니어들은 개발 후반 단계에서 전체 기계의 문제를 발견하고 결함 진단 및 디버깅을 수행할 때만 이를 고려하는 경우가 많습니다.

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