Der Unterschied zwischen Spektrumanalysator und Oszilloskop

Konnte den Unterschied zwischen nicht erkennenOszilloskopUndSpektrumanalysatorUm Fehler zu vermeiden, fasst dieser Artikel oft die folgenden vier Punkte kurz zusammen: Echtzeitbandbreite, Dynamikbereich, Empfindlichkeit, Leistungsmessgenauigkeit, Vergleich der Leistungsindikatoren für die Analyse von Oszilloskopen und Spektrumanalysatoren. Um zwischen den beiden zu unterscheiden.

1 Echtzeit-Bandbreite

Bei Oszilloskopen ist die Bandbreite normalerweise der Messfrequenzbereich. Der Spektrumanalysator verfügt über Bandbreitendefinitionen wie ZF-Bandbreite und Auflösungsbandbreite. Hier besprechen wir die Echtzeitbandbreite, mit der das Signal in Echtzeit analysiert werden kann.

Bei Spektrumanalysatoren kann die Bandbreite der endgültigen analogen ZF normalerweise als Echtzeitbandbreite ihrer Signalanalyse verwendet werden. Die Echtzeitbandbreite der meisten Spektrumanalysen beträgt nur wenige Megahertz, und die große Echtzeitbandbreite beträgt normalerweise mehrere zehn Megahertz. Die größte FSW-Bandbreite kann 500 MHz erreichen. Die Echtzeitbandbreite des Oszilloskops ist seine effektive analoge Bandbreite für die Echtzeitabtastung, typischerweise Hunderte von Megahertz und bis zu mehreren Gigahertz.

Worauf hier hingewiesen werden muss, ist, dass dies möglichst in Echtzeit geschiehtOszilloskopemöglicherweise nicht die gleiche Echtzeitbandbreite, wenn die vertikale Skalierungseinstellung unterschiedlich ist. Wenn die vertikale Skala auf die höchste Empfindlichkeit eingestellt ist, verringert sich normalerweise die Echtzeitbandbreite.

In Bezug auf die Echtzeitbandbreite ist das Oszilloskop im Allgemeinen besser als der Spektrumanalysator, was besonders für einige Ultrabreitband-Signalanalysen von Vorteil ist, insbesondere bei der Modulationsanalyse, die beispiellose Vorteile bietet.

2 Dynamikbereich

Der Dynamikbereichsindikator variiert je nach Definition. In vielen Fällen wird der Dynamikbereich als Pegelunterschied zwischen dem vom Instrument gemessenen maximalen und minimalen Signal beschrieben. Wenn Sie die Messeinstellungen ändern, unterscheidet sich die Fähigkeit des Instruments, große und kleine Signale zu messen. Wenn beispielsweise die Dämpfungseinstellungen des Spektrumanalysators nicht identisch sind, ist die durch die Messung großer Signale verursachte Verzerrung nicht dieselbe. Hier besprechen wir die Fähigkeit des Instruments, große und kleine Signale gleichzeitig zu messen, dh den optimalen Dynamikbereich des Oszilloskops und des Spektrumanalysators bei geeigneten Einstellungen, ohne die Messeinstellungen zu ändern.

Bei Spektrumanalysatoren sind der durchschnittliche Rauschpegel, die Verzerrung zweiter Ordnung und die Verzerrung dritter Ordnung die wichtigsten Faktoren, die den Dynamikbereich begrenzen, ohne das Rauschen am nahen Ende und Störbedingungen wie Phasenrauschen zu berücksichtigen. Die Berechnung basiert auf den Spezifikationen der gängigen Spektrumanalysatoren. Sein idealer Dynamikbereich beträgt etwa 90 dB (begrenzt durch Verzerrung zweiter Ordnung).

Die meisten Oszilloskope sind durch die Anzahl der AD-Abtastbits und das Grundrauschen begrenzt. Der ideale Dynamikbereich herkömmlicher Oszilloskope überschreitet normalerweise 50 dB nicht. (Bei R&S RTO-Oszilloskopen kann der Dynamikbereich bis zu 86dB bei 100 kHz RBW betragen)

Hinsichtlich des Dynamikbereichs sind Spektrumanalysatoren Oszilloskopen überlegen. An dieser Stelle sei jedoch darauf hingewiesen, dass dies für die Spektrumanalyse des Signals gilt. Das Frequenzspektrum des Oszilloskops besteht jedoch aus denselben Bilddaten. Das Spektrum des Spektrumanalysators entspricht in den meisten Fällen nicht den gleichen Rahmendaten, sodass der Spektrumanalysator das transiente Signal möglicherweise nicht messen kann. Die Wahrscheinlichkeit, dass ein Oszilloskop transiente Signale findet (bei denen das Signal den Dynamikbereich erfüllt), ist viel größer.

3 Empfindlichkeit

Die hier besprochene Empfindlichkeit bezieht sich auf den Pegel des minimalen Signals, das das Oszilloskop und der Spektrumanalysator testen können. Dieser Indikator steht in engem Zusammenhang mit den Geräteeinstellungen.

Wenn das Oszilloskop bei einem Oszilloskop auf die empfindlichste Position auf der Y-Achse eingestellt ist, kann das Oszilloskop normalerweise das minimale Signal bei 1 mV/div messen. Abgesehen von der Port-Nichtübereinstimmung sind das vom Signalkanal des Oszilloskops erzeugte Rauschen und die Spur nicht der Fall. Das durch die Stabilität verursachte Rauschen ist der wichtigste Faktor, der die Empfindlichkeit des Oszilloskops einschränkt.

4 Genauigkeit der Leistungsmessung

Für die Frequenzbereichsanalyse ist die Genauigkeit der Leistungsmessung ein sehr wichtiger technischer Indikator. Unabhängig davon, ob es sich um ein Oszilloskop oder einen Spektrumanalysator handelt, ist der Einfluss auf die Genauigkeit der Leistungsmessung sehr groß. Im Folgenden sind die Haupteinflüsse aufgeführt:

Bei Oszilloskopen hat die Genauigkeit der Leistungsmessung folgende Auswirkungen: Port-Fehlanpassung aufgrund von Reflexion, vertikaler Systemfehler, Frequenzgang, AD-Quantisierungsfehler, Kalibrierungssignalfehler.

Für den Spektrumanalysator hat die Genauigkeit der Leistungsmessung folgende Auswirkungen: Port-Fehlanpassung aufgrund von Reflexion, Referenzpegelfehler, Dämpfungsfehler, Bandbreitenumwandlungsfehler, Frequenzgang, Kalibrierungssignalfehler.

Hier analysieren und vergleichen wir die Einflussgrößen nicht einzeln. Wir vergleichen die Leistungsmessung des 1GHz-Frequenzsignals. Durch den Messvergleich zwischen dem RTO-Oszilloskop und dem FSW-Spektrumanalysator können wir erkennen, dass die Leistungsmesswerte des Oszilloskops und des Spektrumanalysators bei 1 GHz liegen. Nur etwa 0,2 dB Unterschied, dies ist ein sehr guter Indikator für die Messgenauigkeit. Denn die Messgenauigkeit des Spektrumanalysators bei 1 GHz ist sehr gut.

Darüber hinaus ist der Frequenzgang des Oszilloskops im Frequenzbereich ebenfalls sehr gut und überschreitet im 4-GHz-Bereich nicht mehr als 0,5 dB. Unter diesem Gesichtspunkt ist die Leistung des Oszilloskops sogar besser als die des Spektrumanalysators.

Im Allgemeinen haben Oszilloskope und Spektrumanalysatoren ihre eigenen Vorteile bei der Leistung der Frequenzbereichsanalyse. Spektrumanalysatoren sind hinsichtlich Empfindlichkeit und anderen technischen Indikatoren überlegen. Oszilloskope sind Spektrumanalysatoren in der Echtzeitbandbreite überlegen. Bei der Messung verschiedener Signaltypen können Sie entsprechend den Testanforderungen und den unterschiedlichen technischen Eigenschaften des Instruments wählen.