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Moku：Pro的頻率響應分析儀

1. 介紹

本文主要介紹如何使用新的In÷In1測量模式,。Moku：Pro的頻率響應分析儀（FRA）旨在用掃頻正弦波驅動被測器件（DUT），并通過直接變頻接收器檢索幅度和相位響應,。在 2.4.0 軟件更新之前，測得的幅度響應可以表示為以 dbm 為單位的絕對幅度或以 dBm 為單位的相對輸入÷輸出幅度,。動態(tài)參考模式現(xiàn)已在zui 新版本的Moku軟件的Moku：Pro上可用,。在這種模式下，幅度響應以In÷In1（dB）為單位測量,，它使用輸入1上的信號對每個輸入信號進行歸一化。因此,，F(xiàn)RA可以連續(xù)測量DUT輸入端的驅動信號幅度,，并動態(tài)改變分母以進行相對幅度計算。

在這篇文章中,，我們將介紹如何使用In÷In1測量模式來隔離多級濾波器中單個組件的頻率響應，并通過整形驅動信號來增加測量的動態(tài)范圍,。具體參數(shù)如下：

2. 隔離多級濾波器的頻率響應

在許多設計中,，電子濾波器是通過將多個濾波器組合成多級濾波器制成的,。In÷In1模式允許用戶連續(xù)探測DUT輸入端的驅動信號，并將其用作相對幅度計算的參考,。因此,，后續(xù)DUT的頻率響應可以與系統(tǒng)的整體頻率響應隔離開來，而無需改變驅動點,。在本例中，使用兩臺多儀器模式（MiM）的數(shù)字濾波盒儀器創(chuàng)建了一個兩級濾波器,。在每個濾波器級之后部署FRA來探測頻率響應,，如圖1所示,。

圖 1：創(chuàng)建兩級濾波器并由 FRA 以 MiM 為單位進行測量

如圖2（a）所示,，通過在In÷Out模式下配置FRA，測量了第1級（紅色）和整體傳遞函數(shù)（藍色）,。通過切換到In÷In1模式來檢索第二級的隔離頻率響應（藍色）,，如圖2（b）所示。

圖 2：具有 （a） 輸入÷輸出 （dB） 和 （b） 輸入÷輸入 1 （dB） 模式的兩級濾波器測量的頻率響應

3. 擴展測量動態(tài)范圍

決定動態(tài)范圍的電壓上限和下限受輸入范圍和模擬前端噪聲的限制,。對于具有高衰減的DUT器件,，高振幅驅動源可提高DUT的zui小響應,。因此，可以以dB為單位測量非常高的衰減,。另一方面,，高驅動電壓可能會使低衰減的DUT的輸入飽和。對于幅度響應隨頻率變化較大的DUT,，使用恒定驅動源很難測量高動態(tài)范圍內(nèi)的頻率響應,，如圖3所示。在Moku：Pro的輸入和輸出之間連接了一個帶通濾波器,。用2 Vpp驅動輸出捕獲穩(wěn)定的紅色跡線,，用100 mVpp驅動輸出捕獲微弱的紅色跡線。較高的輸出幅度在100 kHz以下提供了明顯更好的底線,。但是,，測量在通帶處被削波,。

圖 3：帶通濾波器的頻率響應，具有 2 Vpp（穩(wěn)定紅色）和 100 mVpp（微弱紅色）驅動信號

在本例中,，F(xiàn)RA的掃頻正弦波首先由另一個儀器插槽中的數(shù)字濾波器整形，而不是使用恒定輸出功率,，允許DUT的阻帶具有更高的輸出功率,，而在DUT的通帶中具有較低的輸出功率，如圖4（a）所示,。然后，整形輸出作為參考發(fā)送回FRA的輸入A,，并發(fā)送到輸出1以驅動DUT,。啟用In÷In1模式后，測量頻率響應的動態(tài)范圍顯著改善,，如圖4（b）所示。

圖 4：帶通濾波器與成形掃頻正弦波的頻率響應,。（a） MiM配置和過濾器設置;（b） 測得的高動態(tài)范圍頻率響應

4. 總結

FRA中的In÷In1模式可以將子組件的頻率響應與更復雜的系統(tǒng)隔離開來，并塑造正弦掃描輸出以提供更大的測量動態(tài)范圍,。要了解有關 2.4.0 更新的新功能的更多信息,，請聯(lián) 系我們。

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