Moku：Pro的频率响应分析仪
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：
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。
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。
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。
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。
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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上海昊量光电设备有限公司是光电产品专 业代理商，产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、光学元件等，涉及应用涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国 防、量 子光学、生物显微、物联传感、激光制造等；可为客户提 供完 整的设备安装，培训，硬件开发，软件开发，系统集成等服务。
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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：
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。
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。
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。
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。
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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上海昊量光电设备有限公司是光电产品专 业代理商，产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、光学元件等，涉及应用涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国 防、量 子光学、生物显微、物联传感、激光制造等；可为客户提 供完 整的设备安装，培训，硬件开发，软件开发，系统集成等服务。
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