频率响应分析仪介绍

什么是频率响应分析仪？
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频率响应分析仪 (FRA) 是一种高精度测量仪器，用于在频域中分析组件、电路和系统（称为被测设备或 DUT）。 FRA 通常会生成一个正弦信号并将其注入到被测组件、电路或系统中。 该信号是使用 FRA 上的一个输入通道（通常是通道 1）在注入点测量的。注入信号穿过被测设备，频率响应分析仪在第二个参考点同时测量同一信号 –通常是系统的输出，使用通道 2。正弦波的使用允许确定系统的频域行为（频率响应）。


频率响应分析仪连接图
频率响应分析仪与 DUT 的连接
左图说明了将 FRA 连接到 DUT 的基本概览，信号发生器和参考通道 (CH1) 连接到 DUT 的输入，CH2 连接到 DUT 的输出。


这种连接方法可以确定 DUT 的频域行为（也称为频率响应）。 DUT 在特定频率范围内的响应可以通过执行“扫描”来确定，这涉及在用户预先选择的频率范围内步进注入频率。


频率响应分析仪框图
一旦测试信号到达频率响应分析仪的输入端，它们就会通过 N4L 专有测距电路进行信号调节，然后通过高线性 ADC 进行数字化。 数字化后，数据被传送到 FPGA/DSP 进行离散傅立叶分析。 DFT 充当“陷波滤波器”，仅提取注入的信号频率，拒绝所有其他频率。 例如，如果 FRA 发生器将 1kHz 信号注入电路，频率响应分析仪利用 DFT 过程仅从传递给 FPGA 的信号中提取 1kHz 分量。


如果没有 DFT 过程，频率响应分析仪数字化的信号也会包含噪声。 DFT 过程提供出色的选择性和非常高 (120dB) 的动态范围。


比较来自 CH1 和 CH2 的 DFT 输出的幅度和相移。 绝对增益 (CH2/CH1) 被转换为 dB 值，同时显示 dB 增益和以度为单位的相移。




我如何在我的开发工作中使用频率分析仪？
对于任何硬件工程师来说，频率响应分析仪应该被视为与示波器一样重要，它是一种主要的设计工具，在任何硬件工程师的测试台上都将发挥重要作用。 请务必记住，N4L FRA 是精密仪器，具有校准输入并提供通常仅在计量学中才能看到的测量精度。


FRA 可用于表征输入滤波器电路的增益/相位响应，确定晶体管的交流信号行为，确定伺服电机控制系统是否稳定，使工程师能够确定设备的传递函数或子系统。 这些只是频率响应分析仪可以应用的数千种应用中的一小部分。


应用示例
 
控制循环 晶体管 过滤 音频 光电 哄 我愿意 变压器 相声 EMI
控制回路
稳定性
分析
晶体管
性能
分析
过滤器设计
音频放大器
设计
光耦合器
评价
同轴电缆
频率
响应
LDO 稳压器
评价
信号变压器
性能
评价
相声
测试
RFI/EMC 滤波器
设计
结合多功能测量的宽带宽频率响应分析仪
在许多不同应用领域的工程师需要不断提高速度、灵活性和测量精度的世界中，PSM 系列是新一代通用频率响应分析仪，在每种模式下都提供领先的性能，而不会影响精度或增加成本通常与这种灵活的工具相关联。 Newtons4th 在我们的仪器中利用创新的现代技术和独特的电路设计，在不增加成本的情况下实现如此高的精度。


 




PSM 系列仪器不仅提供传统的频率响应测量，还可以与阻抗分析接口结合形成高精度阻抗分析仪，在 PSM3750 的情况下，该解决方案能够提供高达 50MHz 的阻抗分析


其他功能包括示波器功能 (PSM3750 + SFRA45) 以及功率分析仪、谐波分析仪和矢量电压表模式。

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