FFT या एक स्पेक्ट्रम विश्लेषक के साथ आस्टसीलस्कप?

Question

क्या कोई मुझे समझा सकता है कि कौन से अनुप्रयोग एक या दूसरे की मांग करते हैं और क्यों? जहाँ तक मैंने पढ़ा है यह सब 'डीबी' के बारे में है; क्या यह सच है? और क्यों?

सबसे पहले मैं FFT फ़ंक्शन और स्पेक्ट्रम एनालाइज़र (SA) के साथ डिजिटल स्टोरेज ऑसिलोस्कोप (DSO) को एक ही चीज़ के रूप में देख सकता हूं ... उन्हें टाइम डोमेन से एक संकेत मिलेगा, और इसे फ़्रीक्वेंसी डोमेन में बदल दिया जाएगा और हम सभी की जांच कर सकते हैं एक सिग्नल के हार्मोनिक्स और आवृत्ति घटक और इसे पूरे नए तरीके से विश्लेषण करते हैं ....... लेकिन चूंकि डीएसओ आमतौर पर एसए की तुलना में बहुत सस्ता होते हैं, मैं सोचता रहता हूं कि एसए क्या कार्यक्षमता प्रदान करेगा जो डीएसओ नहीं कर सकते। क्या यह सटीकता के बारे में है, गणना की गति (मेरा डीएसओ एफएफटी वास्तव में धीमा है), बैंडविड्थ (सस्ते डीएसओ आमतौर पर केवल 100 मेगाहर्ट्ज तक जाते हैं), या क्या यह केवल मॉडल पर निर्भर करता है और डीएसओ या एसए होने पर नहीं? क्या ऐसा और कुछ है जिसके बारे में मुझे जानकारी नहीं है और आप मुझे बता सकते हैं?

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यह निर्भर करता है: आपकी फ़्रीक्वेंसी रेंज ऑफ इंटरेस्ट, आपके द्वारा काम कर रहे उपकरणों के प्रकार, उपलब्ध राशि की मात्रा। कृपया सलाह दें।

— निक एलेक्सीव

मैं सिर्फ एक सामान्य उत्तर ... उदाहरण के लिए, आवृत्ति रेंज ऑसिलोस्कोप या एसए होने के साथ संबंधित नहीं है, यह सिर्फ आपके द्वारा खरीदे जाने से संबंधित है ... ऐसा लगता है कि दुनिया एक साथ फ्यूज कर रही है

— mFeinstein

Answer 1

बस जवाब देने के लिए - किसी भी इलेक्ट्रॉनिक्स लैब के लिए एक आस्टसीलस्कप एक आवश्यक उपकरण है, जबकि एक एसए आमतौर पर नहीं होता है (जब तक कि आप एक आरएफ इंजीनियर नहीं होते हैं, और तब भी आपको एक अच्छे स्कोप की आवश्यकता होती है) और एक अच्छी गुणवत्ता के लिए तुलना में बहुत अधिक महंगा होता है ( हालांकि रिगोल ने कुछ अच्छे शक्तिशाली एसएएस को सभ्य दायरे में कीमतों पर लाया है)
आपके औसत डीएसओ पर एफएफटी फ़ंक्शन सबसे अधिक काम करेगा, इसलिए जब तक कि आपकी ब्याज की आवृत्ति सीमा उदा> 500MHz या तो (यदि यह हमें पता है) , तो DSO पसंद का उपकरण है।

मूल रूप से एक आयाम बनाम समय (गुंजाइश) करता है, और दूसरा आयाम बनाम आवृत्ति (एसए) करता है

स्कोप उदाहरण:
कहते हैं कि आपके पास एक डिजिटल सिग्नल है जो रुक-रुक कर काम कर रहा है, आप गुंजाइश की जांच कर सकते हैं और ओवर / अंडरशूट, रिंगिंग, शोर, ग्लिचेस, आदि की तलाश कर सकते हैं।

(सरल) SA उदाहरण: कहते हैं कि आपके पास एक संकेत है और आप इसके हार्मोनिक घटकों की जांच करना चाहते हैं, आप SA स्क्रीन को देख सकते हैं और हार्मोनिक्स की जांच कर सकते हैं (उदाहरण के लिए एक शुद्ध साइन लहर स्क्रीन पर सिर्फ एक सिंगल स्पाइक होना चाहिए, यह आवृत्ति है, एक चौकोर तरंग विषम हारमोन्स की घटती श्रृंखला होगी)

एक स्पेक्ट्रम विश्लेषक पर वर्ग तरंग:

एक क्षेत्र पर एक ही संकेत इस तरह दिखेगा:

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आवृत्ति सीमा के भीतर एफएफटी फ़ंक्शन के बारे में टिप्पणी "अधिकांश काम के लिए करेगी" आवृत्ति सीमा के भीतर अत्यधिक भ्रामक है - महत्वपूर्ण मुद्दा यह है कि एक स्पेक्ट्रम विश्लेषक की तुलना में स्कोप्स में भयानक गतिशील सीमा होती है, अधिकांश केवल 8 बिट और कुछ 12 बिट होते हैं या तो जिनमें से आरएफ संकेतों को देखते हुए तेजी से अर्थहीन हो जाता है जिसके लिए एक लॉग स्केल उपयुक्त है। गतिशील सीमा के 16 बिट्स के साथ कुछ नंगे न्यूनतम होगा।

— क्रिस स्ट्रैटन

हाय क्रिस, लंबे समय से कोई बात नहीं :-)

— ओली ग्लेसर

लिया गया बिंदु, हो सकता है कि मुझे चीजों को अधिक ध्यान से देखना चाहिए और अधिक विस्तार से जाना चाहिए। हालाँकि, मैं सिर्फ ऑसिलोस्कोप की एक मूल तस्वीर को पेंट करने की कोशिश कर रहा था, जो आपके द्वारा औसत प्रयोगशाला के लिए खरीदे गए पहले कुछ टुकड़ों की सूची में है। बेशक चीजें हर समय बदल रही हैं और चूंकि यह लिखा गया था कि 10, 12, 14 के साथ काफी बजट स्कोप (रिगोल, ओवन आदि) हैं, और मुझे लगता है कि 16 बिट क्षमताएं भी हैं। बेशक एक समर्पित एसए बेहतर होगा (या डीएसओ / एसए) लेकिन कम आवृत्ति के काम के लिए, यदि कोई आवृत्ति / समय का विचार चाहता है तो वे ठीक हो सकते हैं।

— ओली ग्लेसर

Answer 2

FFT फ़ंक्शन के साथ एक आस्टसीलस्कप संकेत की आवृत्ति सामग्री और आयाम की गणना करने के लिए संग्रहीत तरंग के गणितीय विश्लेषण में निर्मित का उपयोग करता है। यह स्क्रीन पर एक आवृत्ति बनाम आयाम ग्राफ के रूप में प्रदर्शित होता है - एक स्पेक्ट्रम विश्लेषक की तरह।

एक 'सही' एनालॉग प्रकार स्पेक्ट्रम विश्लेषक, वास्तव में संकेत से प्रत्येक आवृत्ति (चरणों) पर आयाम को मापता है और स्क्रीन पर माप मूल्यों को सटीक रूप से दिखाने के लिए आवश्यक मापा आयाम के अलावा किसी भी गणित को करने की आवश्यकता नहीं है।

यह सच है कि कई ऑसिलोस्कोप एक एफएफटी फ़ंक्शन प्रदान करते हैं - लेकिन जब तक आप एक नए महंगे दायरे का उपयोग नहीं कर रहे हैं - परिणामस्वरूप प्रदर्शन एक वास्तविक स्पेक्ट्रम विश्लेषक के बराबर होने के बजाय एक गाइड के अधिक है।

कहा कि - संयुक्त डिजिटल उपकरणों की नई पीढ़ी सही मायने में एक ही स्पेक्ट्रम विश्लेषण परिणाम और आस्टसीलस्कप माप है कि एकल कार्य उपकरणों की पेशकश करेगा। वे हालांकि सस्ते नहीं हैं लेकिन इसमें उपयोगी हैं कि आवृत्ति / एनालॉग सामग्री को उन संकेतों की पहचान करने के लिए डिजिटल आस्टसीलस्कप तरंग के साथ सिंक्रनाइज़ किया जा सकता है जो आरएफ संबंधित समस्याओं या ईएमसी का कारण बन रहे हैं।

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बस जोड़ने के लिए, मुझे लगता है कि उन्हें मिश्रित डोमेन

— ओस्सिलोस्कोप

जब अपेक्षित माप सीमा के बाहर डेटा होता है तो डिजिटल एफएफटी हार्मोनिक शोर के लिए अधिक प्रवण होते हैं। यह फिल्टर और / या उचित प्रयोग सेटअप के साथ दूर किया जा सकता है।

— वोट टॉफी

आधुनिक स्पेक्ट्रम विश्लेषक FFT- संबंधित प्रसंस्करण का भी उपयोग करने जा रहे हैं; महत्वपूर्ण अंतर यह है कि उनके पास सिग्नल श्रृंखला के माध्यम से अच्छी गतिशील रेंज है , जबकि एक डीएसओ के पास एडीसी में पर्याप्त बिट्स नहीं हैं - प्रसंस्करण लाभ कुछ मदद करता है, लेकिन आमतौर पर कम गतिशील से उच्च गतिशील रेंज स्पेक्ट्रम प्राप्त करने के लिए पर्याप्त नहीं है। सीमा ADC।

— क्रिस स्ट्रैटन

Answer 3

स्कोप आम तौर पर डिजिटल या डीएसओ हैं और चश्मा, प्रदर्शन, बैंडविड्थ के आधार पर $ 50 से $ 5K तक खरीदा जा सकता है। उन्हें USB, IEEE488, PCI और कई अन्य पोर्ट्स पर इंटर किया जा सकता है। ये दोहराव और 1 शॉट तरंग और गणित कार्यों के लिए भंडारण प्रदान करते हैं।

स्पेक्ट्रम एनालाइज़र स्पेक्ट्रम की गणना करने के लिए स्पेक्ट्रल डेंसिटी और डिजिटल एसए के उपयोग एफएफटी को मापते हैं जबकि आरएफ एसए का उपयोग एक टीवी ट्यूनर की तरह दोहरी या ट्रिपल कन्वर्सेशन स्केपिंग है, लेकिन बहुत सटीक preamps, फिल्टर और लॉग कन्वर्टर्स के साथ, क्योंकि माप एक व्यापक गतिशील रेंज प्रदर्शित करने के लिए अधिक सुविधाजनक है। के रूप में 100 डीबी। वे बड़े टर्बाइन, रेडियो, माइक्रोवेव, ऑप्टिकल स्पेक्ट्रम और अधिक में भूकंपीय, ऑडियो, यांत्रिक असर विश्लेषक के लिए उपयोग किया जाता है। वे बोड प्लॉट, फिल्टर प्लॉट, आरएफ उत्सर्जन परीक्षण, रेडियो परीक्षण, एंटीना डिजाइन, रडार, सेलुलर डिजाइन और परीक्षण सत्यापन करने के लिए उपयोगी हो सकते हैं।

उद्योग के सभी क्षेत्रों में रेडियो इंजीनियर्स के अलावा स्पेक्ट्रम एनालाइज़र के लिए वस्तुतः हजारों विभिन्न अनुप्रयोग हैं, जहाँ इंजीनियर्स को किसी विशेष उपकरण में स्पेक्ट्रम का विश्लेषण करने की आवश्यकता होती है, चाहे वह मैकेनिकल, ऑप्टिकल या इलेक्ट्रिकल हो। मुझे पता है कि एक परिवार के रिश्तेदार हैं जो जापान में गिगावाट जीई टर्बाइन का विश्लेषण करने के लिए एक का उपयोग करते हैं, जो हार्मोनिक्स को प्रभावित करता है, जो उत्पाद की गुणवत्ता और उम्र बढ़ने के कारकों का एक मजबूत संकेतक है।

नेटवर्क एनालाइज़र एसए की तुलना में अधिक सटीक हैं और इसमें दोहरी इनपुट के साथ अंतर्निहित ट्रैकिंग जनरेटर हैं ताकि एक ट्रांसफर फ़ंक्शन को मापा जा सके। वे आवृत्ति की विस्तृत श्रृंखला में आते हैं और स्थिरता परीक्षण या PLL परीक्षण या सम्मिलन हानि, वापसी हानि, SMith चार्ट आदि के लिए SMPS में माप चरण मार्जिन के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है और 0.1dB से .1 से 50 GHz या के रूप में सटीक हो सकता है। ब्याज की उप-सीमा जैसे 0 ~ 1 मेगाहर्ट्ज ये प्रत्येक $ 100K खर्च कर सकते हैं। HP और Anritsu अमेरिका के दो शीर्ष आपूर्तिकर्ता हैं।

लेकिन सादे ऑडियो के लिए, एमआईसी, लाइन इन या आंतरिक ऑडियो का उपयोग करके ऑडियो सिग्नल और स्पेक्ट्रम विश्लेषण प्रदर्शित करने के लिए मुफ्त सॉफ्टवेयर टूल हैं।

उदा। ऑडेसिटी एक कार्यक्रम है। मेरे पास अभी भी पुराना कूल एडिट प्रो 2. संस्करण है। एसी-डीसी (हेल्स बेल्स) की तरंग दरबारी

Answer 4

अंतर यह है कि स्पेक्ट्रम विश्लेषक के पास एक मिक्सर फ्रंटेंड है जो इसे सुन रहे आवृत्ति रेंज को स्थानांतरित करने की अनुमति देता है, जबकि एक आस्टसीलस्कप निचले छोर पर स्थिर रहता है।

इसका मतलब यह है कि उच्चतर आवृत्तियों पर संकेतों को देखना संभव है, और साथ ही, जिस क्षेत्र को देखा जा रहा है, उसके बाहर के सिग्नल फ़िल्टर किए जाते हैं, इसलिए आप बेहतर रिज़ॉल्यूशन के लिए ADC प्रीस्कूलर को समायोजित कर सकते हैं।

दूसरी ओर, मिक्सर डीसी को बिल्कुल पसंद नहीं करते हैं, इसलिए सामान्य ईई काम में, आप एक आस्टसीलस्कप के स्थान पर स्पेक्ट्रम विश्लेषक का उपयोग करने में सक्षम नहीं होंगे।

Answer 5

वर्तमान दिन स्पेक्ट्रम विश्लेषक (एसए) शायद ही कभी पूरी तरह से स्वीप ट्यून हैं। फ़्रीक्वेंसी स्पैन बनाने के लिए ज्यादातर एफएफटी और स्टिच चैनल एक साथ करते हैं।

वेक्टर सिग्नल विश्लेषण जैसे आधुनिक एसए माप के एक वर्ग के अलावा, चैनलों को सिलाई नहीं करता है, बल्कि पूरे चैनलों के आधार को IF नमूना दर पर मापता है। विश्लेषण बैंडविड्थ, जो आमतौर पर [IF नमूना दर / 1.25] के आसपास होता है, उच्चतम अंत SA - कीसाइट UXA के लिए 1 गीगाहर्ट्ज तक होता है ।

स्कोप बनाम स्पेक्ट्रम की गैर-थकावट

1. स्कोप बेसबैंड से इच्छा आवृत्ति सीमा तक डिजिटाइज़ होता है। SA RF संकेतों को कम करता है और IF पर डिजिटाइज़ करता है
2. IF पर डिजिटाइज़ करने में सक्षम होने के कारण SA को बेहतर ऊर्ध्वाधर रिज़ॉल्यूशन की अनुमति देता है। एक गुंजाइश ऊर्ध्वाधर संकल्प ज्यादातर 8 बिट है, जबकि एसए 14 बिट तक है। (ऊर्ध्वाधर संकल्प के साथ डिजिटाइज़र डिजाइनर व्यापार नमूना दर)
3. समय क्षेत्र विश्लेषण के लिए एक स्कोप उपयोगी है। एक स्पेक्ट्रम आवृत्ति डोमेन विश्लेषण के लिए बेहतर है। बेहतर वर्टिकल रिज़ॉल्यूशन वाले SA में S / N अनुपात में बेहतर प्रदर्शन होगा, जिससे किसी को बहुत कम बिजली के स्तर पर सिग्नल देखने की अनुमति मिलती है। जबकि उच्च नमूना दर होने की गुंजाइश कुछ विशेष प्रकार के माप जैसे समय बढ़ने के बेहतर समाधान की अनुमति देगी।
4. एक गुंजाइश एक बंदरगाह से अधिक हो सकती है जबकि एसए एक बंदरगाह है। इसलिए एक स्कोप मल्टी चैनल टाइम डोमेन तुलना करने में सक्षम है जैसे कि चरण, पल्स उदय समय ... आदि

ऊपर: मल्टी-चैनल दालों को मापने का दायरा

Answer 6

उपर्युक्त कुछ सही अंतर थे, मैं व्यवस्थित करने की कोशिश करूंगा:

1) बैंडविड्थ (आस्टसीलस्कप की बैंडविड्थ आमतौर पर व्यापक है, लेकिन काम करने वाले बैंड को स्थानांतरित नहीं किया जा सकता है)। उदाहरण के लिए ऑसिलोस्कोप मोड हैं: 0-1kHz, 0-10kHz, 0-50kHz, 0-250kHz, 0-500kHz, 0-2MHz, 0-20MHz, 0-100MHz सिग्नल, 500 MSamp / सेकंड के लिए अधिकतम नमूना दर वाले। जब कोई एफएफटी को देखता है, तो वह केवल इन 0-100 मेगाहर्ट्ज बैंड को देख सकता है। स्पेक्ट्रम एनालाइज़र में संकरा बैंडविड्थ हो सकता है, लेकिन यह फ़्रीक्वेंसी स्केल पर लुढ़क सकता है: उदाहरण के लिए, बैंडविड्थ 40 मेगाहर्ट्ज़, सैंपलिंग फ़्रीक्वेंसी 200 MSamp / sec, और वर्किंग फ़्रीक्वेंसी: 0-6.3 GHz। यानी स्पेक्ट्रम एनालिसिस मोड होंगे: 0-40MHz, 10-50MHz, 20-60MHz, 30-70MHz .... 6260..6300MHz। तो कोई देख सकता है, कि SA के पास ऑसिलोस्कोप में एंटी-एलियासिंग एलपीएफ के बजाय एक ट्यून करने योग्य बैंड फिल्टर है।

2) गतिशील रेंज। एक स्पेक्ट्रम विश्लेषक के एडीसी के पास बेहतर समाधान है।

3) स्पेक्ट्रम विश्लेषक में कम शोर वाला एम्पलीफायर है, आस्टसीलस्कप के पास नहीं है। कम शोर एम्पलीफायर, एक विशेष, रेडियो-आवृत्ति एम्पलीफायर है, जो आवृत्तियों की एक बड़ी श्रृंखला में काम करता है, सिग्नल के लिए बहुत कम शोर जोड़ता है।

4) ऑसिलोस्कोप और स्पेक्ट्रम विश्लेषक में ट्रिगर्स सेट करने के विभिन्न तरीके हैं। आस्टसीलस्कप समय डोमेन में संकेत के एक आकार पर उन्मुख है, एसए आवृत्ति डोमेन में कुछ आकृतियों को कैप्चर करने पर उन्मुख है।

5) आस्टसीलस्कप संकेतों को ध्वस्त नहीं कर सकता, एक स्पेक्ट्रम विश्लेषक आमतौर पर कर सकता है (क्योंकि यह वास्तव में एक एसडीआर-रिसीवर है)।

सारांश: एक आस्टसीलस्कप एक अतिरिक्त चौड़ा बैंड मिलिवोलमीटर है। स्पेक्ट्रम विश्लेषक एक बहुत ही संकीर्ण-बैंड रिसीवर है, जो रेडियो-तरंगों को बेसबैंड सिग्नल (I और Q घटकों) में परिवर्तित करने के लिए मुख्य लक्ष्य है, जहां तक ​​संभव हो खो और शोर कम है।

Answer 7

एक स्पेक्ट्रम विश्लेषक के लिए एक और आवेदन वह है जहां आप हस्तक्षेप के स्रोत का शिकार करना चाहते हैं। नवीनतम-जीन हैंडहेल्ड इसे बहुत आसान बनाते हैं। उदाहरण के लिए, स्पेक्ट्रोग्राम और मानक स्पेक्ट्रम विश्लेषक माप के अलावा, ये उपकरण वाहक / शोर (C / N) और वाहक / हस्तक्षेप (C / I) जैसे हस्तक्षेप-विशिष्ट माप कर सकते हैं। एक ट्रेस गणित (विधा) आपको हस्तक्षेप संकेतों को खोजने, मॉनिटर करने और चिह्नित करने में मदद कर सकता है। एक अन्य विशेषता एक निर्दिष्ट समय में स्पेक्ट्रम रिकॉर्ड करने की क्षमता है। यह आपको समय के साथ आंतरायिक दोष और आवृत्ति भिन्नताएं खोजने की अनुमति देता है। महान विशेषता। व्यक्तिगत रूप से, मैं दोनों के लिए जाना चाहता हूं: स्कोप + एसए। यह सिर्फ आपकी बेंच को अधिक उपयोगी, दीर्घकालिक बनाता है।