示波器頻率響應(yīng)分析儀(FRA)選件和伯德圖測試的區(qū)別

        是德科技InfiniiVision X 系列示波器是含有自動(dòng)頻率響分析的示波器，這個(gè)頻域測量功能可以通過掃描增益和相位隨頻率的變化（伯德圖）而實(shí)現(xiàn)，常用于表征各種電子設(shè)計(jì)的頻率響應(yīng)（增益和相位隨頻率的變化）的關(guān)鍵測量，這些設(shè)計(jì)包括無源濾波器、放大器電路和開關(guān)電源電源（環(huán)路響應(yīng)）的負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)。

        控制環(huán)路響應(yīng)（伯德圖）測試軟件是包含在電源測試選件PWR里，開關(guān)電源實(shí)際上是一個(gè)包含了負(fù)反饋控制環(huán)路的放大器，這意味著可以把電源看作是一個(gè)直流放大器，但它實(shí)際上會(huì)放大交流信號(hào)并對(duì)輸出條件的變化做出響應(yīng)，比如負(fù)載變化。

        環(huán)路測試的配件和頻率響應(yīng)測試一樣，都是兩個(gè)1:1 無源探頭和一個(gè)隔離變壓器，軟件設(shè)置界面也一樣：

頻率范圍：20 Hz 至20 MHz

掃描或單一頻率測試模式

固定注入電壓或定制注入電壓分布頻率段

每個(gè)十倍頻掃描10 至50 個(gè)點(diǎn)

兩對(duì)追蹤增益和相位游標(biāo)

繪制增益和相位圖以及測試結(jié)果的表格視圖

輕松將測量結(jié)果導(dǎo)出和/或保存為.csv格式，以便進(jìn)行離線分析

區(qū)別

下圖分別為頻率響應(yīng)測試和伯德圖測試結(jié)果，都是兩條增益和相位曲線，FRA測試曲線圖的Marker點(diǎn)默認(rèn)在頻率的起止位置，拖動(dòng)Marker點(diǎn)可以查看各頻率的頻響特性；而伯德圖測試曲線則是Marker點(diǎn)會(huì)停在增益0dB和相位0度位置，即自動(dòng)顯示相位裕度（PM）和增益裕度（GM）測試結(jié)果，因此，如果是開關(guān)電源測試，用伯德圖更方便直接顯示測量結(jié)果，無須手動(dòng)拖拽Marker點(diǎn)。

  頻率響應(yīng)測試結(jié)果 

 伯德圖測試結(jié)果

        在用示波器進(jìn)行頻率響應(yīng)測試時(shí)，一個(gè)簡單的提高信噪比的方法是把所有頻段的注入電壓幅值提高。但是提高注入電壓可能會(huì)造成信號(hào)失真或者0dB穿越時(shí)對(duì)應(yīng)的相位裕度結(jié)果不對(duì)，一個(gè)比較好的提高信噪比的方法是利用測量工具里的幅值配置功能來定制不同的注入電壓，通過幅值配置功能，可以在待測電源敏感的頻率段使用低幅值注入電壓，在待測電源不敏感的頻率段使用高幅值注入電壓，開關(guān)電源反饋網(wǎng)絡(luò)一般在0dB穿越點(diǎn)附近最敏感。

        如何確定適合的注入電壓呢？有工程師建議開始時(shí)用一個(gè)相對(duì)高的注入電壓進(jìn)行測試，然后逐漸降低幅值進(jìn)行多次測試，直到0dB穿越頻率穩(wěn)定在某個(gè)頻率點(diǎn)。頻率響應(yīng)測試一般多次的重復(fù)測試迭代出合適的注入電壓以得到好的動(dòng)態(tài)范圍，利用是德科技示波器方案的頻率響應(yīng)測試，一般可以更快的找到合適的注入電壓。

         也可以使用是德科技示波器方案進(jìn)行單個(gè)頻率點(diǎn)的相位和增益測量。這個(gè)方案可以在單個(gè)頻率點(diǎn)運(yùn)行測試，例如在預(yù)計(jì)的0dB穿越頻率附近的某個(gè)頻率點(diǎn)，然后在示波器的波形發(fā)生器設(shè)置菜單里手工調(diào)整注入信號(hào)的電壓和頻率同時(shí)可以直觀地觀察實(shí)時(shí)波形的變化。一旦決定了0dB穿越頻率附近的最大注入電壓，就可以簡單地在所有頻段內(nèi)使用注入電壓。可以在不同的頻率點(diǎn)進(jìn)行更多的單頻率點(diǎn)測試以優(yōu)化低頻或者高頻時(shí)的注入電壓幅度。

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