Einführung in den Frequenzganganalysator

Was ist ein Frequenzganganalysator?
Suchen Sie einen lokalen Vertriebspartner
Ein Frequency Response Analyzer (FRA) ist ein hochpräzises Messinstrument, das zur Analyse von Komponenten, Schaltungen und Systemen (bekannt als Prüflinge oder DUTs) im Frequenzbereich verwendet wird. Ein FRA erzeugt typischerweise ein sinusförmiges Signal und speist es in eine zu testende Komponente, Schaltung oder ein zu testendes System ein. Dieses Signal wird am Injektionspunkt mit einem der Eingangskanäle am FRA gemessen, normalerweise Kanal 1. Das Injektionssignal durchläuft das zu testende Gerät und dasselbe Signal wird gleichzeitig vom Frequenzganganalysator an einem zweiten Referenzpunkt gemessen – normalerweise der Ausgang des Systems unter Verwendung von Kanal 2. Die Verwendung von Sinuswellen ermöglicht die Bestimmung des Frequenzbereichsverhaltens (des Frequenzgangs) eines Systems.


Anschlussdiagramm des Frequenzganganalysators
Anschluss des Frequenzganganalysators an das DUT
Das Diagramm auf der linken Seite zeigt eine grundlegende Übersicht für die Verbindung eines FRA mit einem DUT, der Signalgenerator und der Referenzkanal (CH1) sind mit dem Eingang des DUT verbunden, CH2 ist mit dem Ausgang des DUT verbunden.


Diese Verbindungsmethode ermöglicht die Bestimmung des Frequenzbereichsverhaltens (auch bekannt als Frequenzgang) des DUT. Die Antwort des DUT über einen bestimmten Frequenzbereich kann bestimmt werden, indem ein „Sweep“ durchgeführt wird, bei dem die eingespeiste Frequenz schrittweise über einen vom Benutzer vorgewählten Frequenzbereich bewegt wird.


Blockdiagramm des Frequenzganganalysators
Sobald die Testsignale die Eingänge des Frequenzganganalysators erreichen, werden sie mit N4L-proprietärer Ranging-Schaltung signalkonditioniert und dann über einen ADC mit hoher Linearität digitalisiert. Nach der Digitalisierung werden die Daten zur diskreten Fourier-Analyse an den FPGA/DSP übergeben. Die DFT fungiert als „Kerbfilter“, um nur die eingespeiste Signalfrequenz zu extrahieren, alle anderen Frequenzen werden zurückgewiesen. Wenn beispielsweise ein 1-kHz-Signal vom FRA-Generator in die Schaltung eingespeist wird, verwendet der Frequenzganganalysator den DFT-Prozess, um nur die 1-kHz-Komponente aus dem an das FPGA weitergeleiteten Signal zu extrahieren.


Ohne das DFT-Verfahren würde das vom Frequenzganganalysator digitalisierte Signal auch Rauschen enthalten. Der DFT-Prozess bietet eine hervorragende Selektivität und einen sehr hohen Dynamikbereich (120 dB).


Die Ausgabe der DFT sowohl von CH1 als auch von CH2 wird in Bezug auf Größe und Phasenverschiebung verglichen. Die absolute Verstärkung (CH2/CH1) wird in einen dB-Wert umgewandelt und sowohl dB-Verstärkung als auch Phasenverschiebung in Grad angezeigt.




Wie kann ich einen Frequency Analyzer für meine Entwicklungsarbeit nutzen?
Ein Frequenzganganalysator sollte für jeden Hardware-Entwickler genauso wichtig wie ein Oszilloskop sein, er ist ein primäres Design-Tool, das eine wichtige Rolle auf dem Prüfstand jedes Hardware-Ingenieurs spielen würde. Es ist wichtig, sich daran zu erinnern, dass N4L FRAs Präzisionsinstrumente sind, die über kalibrierte Eingänge verfügen und Messgenauigkeiten bieten, die normalerweise nur in der Metrologie zu finden sind.


Ein FRA kann verwendet werden, um den Verstärkungs-/Phasengang einer Eingangsfilterschaltung zu charakterisieren, das AC-Signalverhalten eines Transistors zu bestimmen, festzustellen, ob ein Servomotor-Steuerungssystem stabil ist oder nicht, und es einem Ingenieur ermöglichen, die Übertragungsfunktion eines Geräts zu bestimmen oder Subsystem. Dies sind nur einige der vielen tausend Anwendungen, für die ein Frequenzganganalysator eingesetzt werden kann.


Beispielanwendungen
 
Kontrollschleife Transistor Filter Audio- opto schmeicheln ldo Transformator Cross_talk emi
Regelkreis
Stabilität
Analyse
Transistor
Leistung
Analyse
Filterdesign
Audio-Verstärker
Design
Optokoppler
Evaluierung
Koaxial Kabel
Frequenz
Antwort
LDO-Regler
Evaluierung
Signaltransformator
Leistung
Evaluierung
Übersprechen
Testen
RFI/EMV-Filter
Design
Breitband-Frequenzgang-Analysatoren in Kombination mit Multifunktionsmessung
In einer Welt, in der Ingenieure aus vielen verschiedenen Anwendungsbereichen immer höhere Geschwindigkeit, Flexibilität und Messgenauigkeit benötigen, ist die PSM-Reihe eine neue Generation vielseitiger Frequenzganganalysatoren, die in jedem Modus führende Leistung bieten, ohne Kompromisse bei der Genauigkeit oder den damit verbundenen zusätzlichen Kosten einzugehen üblicherweise mit solchen flexiblen Instrumenten verbunden. Newtons4th nutzt innovative, moderne Technologie und einzigartiges Schaltungsdesign in unseren Instrumenten, um eine so hohe Genauigkeit ohne übermäßige Kosten zu erreichen.


 




Die PSM-Gerätepalette bietet nicht nur herkömmliche Frequenzgangmessungen, sondern kann auch mit einer Impedanzanalyseschnittstelle kombiniert werden, um einen hochgenauen Impedanzanalysator zu bilden. Im Fall des PSM3750 ist diese Lösung in der Lage, Impedanzanalysen bis zu 50 MHz bereitzustellen


Weitere Features sind eine Oszilloskop-Funktion (PSM3750 + SFRA45) sowie die Modi Power Analyzer, Harmonic Analyzer und Vector Voltmeter.

Hinterlass eine Nachricht 

Nachrichtenliste