Moku：Pro的頻(pin)率響應分(fen)析(xi)儀

1. 介紹

本(ben)文(wen)主要介紹如(ru)何使用(yong)(yong)新的(de)In÷In1測量(liang)模式(shi)。Moku：Pro的(de)頻率(lv)響應分析儀（FRA）旨在(zai)(zai)用(yong)(yong)掃(sao)頻正弦(xian)波驅(qu)動(dong)被測器件（DUT），并(bing)通(tong)過(guo)直接(jie)變(bian)頻接(jie)收器檢索幅(fu)(fu)度(du)(du)和(he)相(xiang)(xiang)位響應。在(zai)(zai) 2.4.0 軟件更新之前，測得的(de)幅(fu)(fu)度(du)(du)響應可以(yi)(yi)表示為(wei)以(yi)(yi) dbm 為(wei)單(dan)位的(de)絕對幅(fu)(fu)度(du)(du)或(huo)以(yi)(yi) dBm 為(wei)單(dan)位的(de)相(xiang)(xiang)對輸(shu)(shu)(shu)入(ru)÷輸(shu)(shu)(shu)出幅(fu)(fu)度(du)(du)。動(dong)態參考模式(shi)現已在(zai)(zai)zui 新版本(ben)的(de)Moku軟件的(de)Moku：Pro上可用(yong)(yong)。在(zai)(zai)這種模式(shi)下，幅(fu)(fu)度(du)(du)響應以(yi)(yi)In÷In1（dB）為(wei)單(dan)位測量(liang)，它使用(yong)(yong)輸(shu)(shu)(shu)入(ru)1上的(de)信(xin)號(hao)對每個輸(shu)(shu)(shu)入(ru)信(xin)號(hao)進(jin)行歸一化。因(yin)此，FRA可以(yi)(yi)連續測量(liang)DUT輸(shu)(shu)(shu)入(ru)端的(de)驅(qu)動(dong)信(xin)號(hao)幅(fu)(fu)度(du)(du)，并(bing)動(dong)態改(gai)變(bian)分母以(yi)(yi)進(jin)行相(xiang)(xiang)對幅(fu)(fu)度(du)(du)計算(suan)。

在這篇(pian)文(wen)章中，我們(men)將介(jie)紹如何使(shi)用(yong)In÷In1測(ce)量(liang)模式來隔(ge)離(li)多級濾波器中單個組件的頻(pin)率(lv)響應(ying)，并通過整形驅(qu)動(dong)信號來增加測(ce)量(liang)的動(dong)態范圍(wei)。具體參數(shu)如下：

2. 隔(ge)離(li)多(duo)級濾波器的頻(pin)率響應

在許多(duo)設計(ji)(ji)中，電(dian)子(zi)濾(lv)波器(qi)是通過將(jiang)多(duo)個濾(lv)波器(qi)組合(he)成多(duo)級濾(lv)波器(qi)制成的(de)。In÷In1模(mo)式允許用戶連續探(tan)(tan)測DUT輸入端的(de)驅動信(xin)號，并將(jiang)其用作(zuo)相對幅度計(ji)(ji)算的(de)參考。因此，后續DUT的(de)頻率響(xiang)(xiang)應可(ke)以與系統的(de)整體頻率響(xiang)(xiang)應隔離開來(lai)，而無需改變驅動點。在本(ben)例中，使(shi)用兩臺多(duo)儀器(qi)模(mo)式（MiM）的(de)數(shu)字濾(lv)波盒儀器(qi)創建了(le)一個兩級濾(lv)波器(qi)。在每個濾(lv)波器(qi)級之后部署FRA來(lai)探(tan)(tan)測頻率響(xiang)(xiang)應，如圖(tu)1所示。

圖 1：創建兩級濾波器并由(you) FRA 以(yi) MiM 為單(dan)位(wei)進行測量

如圖2（a）所示，通過在(zai)In÷Out模(mo)式(shi)下配置FRA，測量了第1級（紅色(se)）和(he)整體(ti)傳(chuan)遞函數(shu)（藍色(se)）。通過切(qie)換到In÷In1模(mo)式(shi)來檢索第二級的隔(ge)離頻率響應（藍色(se)），如圖2（b）所示。

圖 2：具有 （a） 輸入÷輸出 （dB） 和(he) （b） 輸入÷輸入 1 （dB） 模(mo)式的(de)兩級濾波器測(ce)量的(de)頻率(lv)響(xiang)應

3. 擴(kuo)展測量動(dong)態范圍

決定(ding)(ding)動(dong)(dong)態范圍的(de)(de)(de)(de)電壓上限(xian)和(he)下限(xian)受(shou)輸(shu)(shu)(shu)入(ru)(ru)范圍和(he)模擬前端噪(zao)聲的(de)(de)(de)(de)限(xian)制(zhi)。對于(yu)(yu)具有高衰(shuai)減的(de)(de)(de)(de)DUT器件，高振幅(fu)驅動(dong)(dong)源可提(ti)高DUT的(de)(de)(de)(de)zui小(xiao)響(xiang)應。因此(ci)，可以(yi)以(yi)dB為單位測(ce)(ce)量(liang)非常高的(de)(de)(de)(de)衰(shuai)減。另(ling)一方面，高驅動(dong)(dong)電壓可能會使(shi)低(di)衰(shuai)減的(de)(de)(de)(de)DUT的(de)(de)(de)(de)輸(shu)(shu)(shu)入(ru)(ru)飽和(he)。對于(yu)(yu)幅(fu)度(du)響(xiang)應隨頻(pin)率變化較大的(de)(de)(de)(de)DUT，使(shi)用恒定(ding)(ding)驅動(dong)(dong)源很難測(ce)(ce)量(liang)高動(dong)(dong)態范圍內的(de)(de)(de)(de)頻(pin)率響(xiang)應，如圖3所示(shi)。在Moku：Pro的(de)(de)(de)(de)輸(shu)(shu)(shu)入(ru)(ru)和(he)輸(shu)(shu)(shu)出(chu)之間連接了(le)一個(ge)帶通(tong)濾波器。用2 Vpp驅動(dong)(dong)輸(shu)(shu)(shu)出(chu)捕(bu)獲穩定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)紅色(se)跡線(xian)(xian)，用100 mVpp驅動(dong)(dong)輸(shu)(shu)(shu)出(chu)捕(bu)獲微弱的(de)(de)(de)(de)紅色(se)跡線(xian)(xian)。較高的(de)(de)(de)(de)輸(shu)(shu)(shu)出(chu)幅(fu)度(du)在100 kHz以(yi)下提(ti)供了(le)明顯更好的(de)(de)(de)(de)底線(xian)(xian)。但是，測(ce)(ce)量(liang)在通(tong)帶處被削波。

圖 3：帶通濾波器的(de)頻率響應(ying)，具有(you) 2 Vpp（穩定(ding)紅色）和 100 mVpp（微弱紅色）驅動(dong)信號

在(zai)本例中(zhong)(zhong)，FRA的(de)掃頻(pin)正弦波首先由另一個儀(yi)器(qi)插(cha)槽中(zhong)(zhong)的(de)數(shu)字濾波器(qi)整形，而(er)(er)不是使用恒定輸(shu)(shu)(shu)出(chu)功(gong)(gong)率(lv)(lv)，允許DUT的(de)阻帶具有(you)更高的(de)輸(shu)(shu)(shu)出(chu)功(gong)(gong)率(lv)(lv)，而(er)(er)在(zai)DUT的(de)通帶中(zhong)(zhong)具有(you)較低的(de)輸(shu)(shu)(shu)出(chu)功(gong)(gong)率(lv)(lv)，如(ru)圖4（a）所示(shi)。然(ran)后(hou)，整形輸(shu)(shu)(shu)出(chu)作為參(can)考發送(song)回FRA的(de)輸(shu)(shu)(shu)入(ru)A，并發送(song)到輸(shu)(shu)(shu)出(chu)1以驅動DUT。啟用In÷In1模式后(hou)，測(ce)量(liang)頻(pin)率(lv)(lv)響應的(de)動態范圍顯(xian)著改善，如(ru)圖4（b）所示(shi)。

圖 4：帶通濾(lv)波(bo)器與成(cheng)形掃頻(pin)正弦波(bo)的頻(pin)率響應。（a） MiM配(pei)置和(he)過(guo)濾(lv)器設置;（b） 測得的高動態范圍頻(pin)率響應

4. 總結(jie)

FRA中的(de)In÷In1模(mo)式可以(yi)將子組件的(de)頻率響應與(yu)更(geng)復雜(za)的(de)系統隔(ge)離開(kai)來(lai)，并塑造正弦掃描(miao)輸出以(yi)提供更(geng)大的(de)測量(liang)動態(tai)范圍。要了解有關 2.4.0 更(geng)新(xin)的(de)新(xin)功(gong)能(neng)的(de)更(geng)多(duo)信息，請聯 系我們。

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