頻譜分析儀是研究信號頻譜結(jié)構(gòu)的儀器,用于信號失真度、調(diào)制度、譜純度、頻度穩(wěn)定度和交調(diào)失真等信號參數(shù)的測量,可用以測量放大器和濾波器等電路系統(tǒng)的某些參數(shù),是一種多用途的電子測量儀器。又可稱為頻域示波器、跟蹤示波器、分析示波器、諧波分析儀、頻率特性分析儀。
頻譜分析儀按顯示方式分為模擬頻譜分析儀和數(shù)字頻譜分析儀;又分為掃頻式和實時分析式。頻譜分析儀的主要技術(shù)指標(biāo)有頻率范圍、分辨率、分析譜寬、分析時間、掃描速度、靈敏度、顯示方式和假響應(yīng)。
01、頻譜分析儀的工作原理
信號流程架構(gòu)如下圖所示:
2、整改探頭:
目前實驗室較常使用的探頭有兩種:圓圈狀探頭、金屬觸點接觸探頭。
A圓圈狀探頭:
在75Ω/50Ω CABLE的芯線和屏蔽線之間焊接一根多股線,構(gòu)成磁場探頭,靈敏度與圈的面積成正比。
B金屬觸點接觸探頭:
在75Ω/50Ω CABLE的芯線串接一個47pF電容,電容的另一端作為輸出,去接觸測試PIN來查找干擾源。
針式探頭使用注意事項:
首先針式探頭必須增加隔直電容,否則當(dāng)直流電平經(jīng)探頭進入頻譜分析儀信號輸入模塊容易燒壞頻譜分析儀。另外雖然輸入端有增加隔直電容,當(dāng)交流輸入電壓大于24V以上時,導(dǎo)致頻譜分析儀放大模塊由于輸入幅度過大而燒壞。
近場與遠場的概念:
在近場區(qū)干擾源主要以電場與磁場的方式向外輻射,而在遠場區(qū)干擾源主要以電磁場的方式向外輻射。利用頻譜分析儀+探頭的(近場)的測試結(jié)果只供參考,整改前后的強度可以做參考,不做絕對值的判斷。遠場(3m EMI接收機)測試出來的不合格頻點,用頻譜分析儀+探頭一定能夠找到。
3、借助頻譜分析儀定位問題:
對于輻射測試超標(biāo)頻點,借助手和磁環(huán)的方式無法有效定位問題的源頭時,頻譜分析儀便可派上用場了,頻譜分析儀是EMC工程師整改的利器與法寶。
使用圓圈狀探頭定位干擾源區(qū)域:
使用頻譜分析儀圓圈探頭,掃描被測產(chǎn)品內(nèi)部電路板,尋找輻射超標(biāo)頻點所在位置區(qū)域。尖峰干擾由于輻射能量較集中容易發(fā)現(xiàn),寬帶干擾由于輻射能量相對分散,需要反復(fù)掃描比較確認。
使用針式探頭定位干擾源具體位置:
在圓圈狀探頭確認的區(qū)域位置內(nèi),使用頻譜分析儀針式探頭逐點掃描。有時干擾源能量非常強大,由于走線耦合,主芯片內(nèi)部耦合導(dǎo)致輻射頻點出現(xiàn)在不同的信號布線上,此時需要對干擾源區(qū)域范圍內(nèi),每條信號布線輻射能量測量比較少,尋找輻射能量最大的一個點或者幾個點增加抑制措施,測試輻射頻點變化情況。有時還可能出現(xiàn)增加抑制措施無明顯變化的情況,需調(diào)整不同組濾波參數(shù)觀察輻射頻點變化情況,直至問題解決。
借頻譜分析儀定位流程: