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Moku:Pro的频率响应分析仪

更新时间:2023-12-05 点击次数:251

Moku:Pro的频率响应分析仪



1. 介绍


本文主要介绍如何使用新的In÷In1测量模式。Moku:Pro的频率响应分析仪(FRA)旨在用扫频正弦波驱动被测器件(DUT),并通过直接变频接收器检索幅度和相位响应。在 2.4.0 软件更新之前,测得的幅度响应可以表示为以 dbm 为单位的绝对幅度或以 dBm 为单位的相对输入÷输出幅度。动态参考模式现已在zui 新版本的Moku软件的Moku:Pro上可用。在这种模式下,幅度响应以In÷In1(dB)为单位测量,它使用输入1上的信号对每个输入信号进行归一化。因此,FRA可以连续测量DUT输入端的驱动信号幅度,并动态改变分母以进行相对幅度计算。


在这篇文章中,我们将介绍如何使用In÷In1测量模式来隔离多级滤波器中单个组件的频率响应,并通过整形驱动信号来增加测量的动态范围。具体参数如下:


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2. 隔离多级滤波器的频率响应


在许多设计中,电子滤波器是通过将多个滤波器组合成多级滤波器制成的。In÷In1模式允许用户连续探测DUT输入端的驱动信号,并将其用作相对幅度计算的参考。因此,后续DUT的频率响应可以与系统的整体频率响应隔离开来,而无需改变驱动点。在本例中,使用两台多仪器模式(MiM)的数字滤波盒仪器创建了一个两级滤波器。在每个滤波器级之后部署FRA来探测频率响应,如图1所示。


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图 1:创建两级滤波器并由 FRA 以 MiM 为单位进行测量



如图2(a)所示,通过在In÷Out模式下配置FRA,测量了第1级(红色)和整体传递函数(蓝色)。通过切换到In÷In1模式来检索第二级的隔离频率响应(蓝色),如图2(b)所示。


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图 2:具有 (a) 输入÷输出 (dB) 和 (b) 输入÷输入 1 (dB) 模式的两级滤波器测量的频率响应



3. 扩展测量动态范围


决定动态范围的电压上限和下限受输入范围和模拟前端噪声的限制。对于具有高衰减的DUT器件,高振幅驱动源可提高DUT的zui小响应。因此,可以以dB为单位测量非常高的衰减。另一方面,高驱动电压可能会使低衰减的DUT的输入饱和。对于幅度响应随频率变化较大的DUT,使用恒定驱动源很难测量高动态范围内的频率响应,如图3所示。在Moku:Pro的输入和输出之间连接了一个带通滤波器。用2 Vpp驱动输出捕获稳定的红色迹线,用100 mVpp驱动输出捕获微弱的红色迹线。较高的输出幅度在100 kHz以下提供了明显更好的底线。但是,测量在通带处被削波。


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图 3:带通滤波器的频率响应,具有 2 Vpp(稳定红色)和 100 mVpp(微弱红色)驱动信号



在本例中,FRA的扫频正弦波首先由另一个仪器插槽中的数字滤波器整形,而不是使用恒定输出功率,允许DUT的阻带具有更高的输出功率,而在DUT的通带中具有较低的输出功率,如图4(a)所示。然后,整形输出作为参考发送回FRA的输入A,并发送到输出1以驱动DUT。启用In÷In1模式后,测量频率响应的动态范围显著改善,如图4(b)所示。


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图 4:带通滤波器与成形扫频正弦波的频率响应。(a) MiM配置和过滤器设置;(b) 测得的高动态范围频率响应


4. 总结


FRA中的In÷In1模式可以将子组件的频率响应与更复杂的系统隔离开来,并塑造正弦扫描输出以提供更大的测量动态范围。要了解有关 2.4.0 更新的新功能的更多信息,请联 系我们。



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