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頻譜儀和示波器的區(qū)別
閱讀：2624 發(fā)布時(shí)間：2021-1-14
頻譜儀和示波器都是日常研究工作中*的電子測(cè)量?jī)x器,，那么兩者有什么區(qū)別呢,？下面從實(shí)時(shí)帶寬,、動(dòng)態(tài)范圍,、靈敏度和功率測(cè)量準(zhǔn)確度四個(gè)方面比較了示波器和頻譜儀的分析性能指標(biāo)的區(qū)別,。
1、實(shí)時(shí)帶寬
對(duì)于示波器來(lái)說(shuō),，帶寬通常是其測(cè)量頻率范圍,。而頻譜儀則有中頻帶寬、分辨帶寬等帶寬定義,。這里,，我們以能對(duì)信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析的實(shí)時(shí)帶寬作為討論對(duì)象。
對(duì)于頻譜儀來(lái)說(shuō),，末級(jí)模擬中頻的帶寬通?？梢宰鳛槠湫盘?hào)分析的實(shí)時(shí)帶寬，大多數(shù)的頻譜分析的實(shí)時(shí)帶寬只有幾兆赫茲,，通常較寬的實(shí)時(shí)帶寬通常為幾十兆赫茲,，當(dāng)然目前帶寬寬的FSW頻譜儀可以達(dá)到500兆赫茲。而示波器的實(shí)時(shí)帶寬為其實(shí)時(shí)取樣的有效模擬帶寬,，一般為數(shù)百兆赫茲,，高的可達(dá)數(shù)千兆赫茲。
這里需要指出的是,，大多數(shù)的示波器在垂直刻度設(shè)置不同時(shí),，其實(shí)時(shí)帶寬可能并不一致，在垂直刻度設(shè)置到靈敏時(shí),，其實(shí)時(shí)帶寬通常會(huì)下降,。
從實(shí)時(shí)帶寬來(lái)說(shuō)，示波器普遍優(yōu)于頻譜儀,，這對(duì)于某些超寬帶信號(hào)分析尤其有好處,，特別是在調(diào)制分析上有著*的優(yōu)勢(shì)。
2,、動(dòng)態(tài)范圍
動(dòng)態(tài)范圍指標(biāo)因其定義不同而有所不同,，很多情況下，動(dòng)態(tài)范圍被描述為儀器測(cè)量大信號(hào)和小信號(hào)的電平差值,。當(dāng)改變測(cè)量設(shè)置時(shí),，儀器測(cè)量大信號(hào)和小信號(hào)的能力是不一樣的，例如頻譜分析儀在衰減設(shè)置不一樣的情況下,，其測(cè)量大信號(hào)所帶來(lái)的失真是不一樣的,。在這里，我們討論儀器能夠同時(shí)測(cè)量大小信號(hào)的能力,，即在不改變?nèi)魏螠y(cè)量設(shè)置的情況下,，示波器和頻譜儀在合適設(shè)置情況下的動(dòng)態(tài)范圍。
對(duì)于頻譜儀來(lái)說(shuō),，在不考慮相位噪聲等近端噪聲和雜散情況下,，平均噪聲電平,、二階失真、三階失真是制約動(dòng)態(tài)范圍的主要因素,，以主流頻譜儀的技術(shù)指標(biāo)計(jì)算,，其理想動(dòng)態(tài)范圍約為90dB(受二階失真限制)。
大多數(shù)的示波器由于受其AD有效取樣位數(shù)和噪聲底的限制,，傳統(tǒng)示波器的理想動(dòng)態(tài)范圍通常不超過(guò)50dB,。(對(duì)于R&SRTO示波器,在100KHzRBW時(shí),其動(dòng)態(tài)范圍可高達(dá)86dB)
從動(dòng)態(tài)范圍來(lái)看，頻譜儀要優(yōu)于示波器,。但這里要指出的是,，這對(duì)于常在信號(hào)的頻譜分析來(lái)說(shuō)確實(shí)如此，然而示波器的頻譜是同一幀數(shù)據(jù),，頻譜儀的頻譜大多數(shù)情況下都不是同一幀數(shù)據(jù),，因而對(duì)于瞬變信號(hào)來(lái)說(shuō)，頻譜儀可能無(wú)法測(cè)量到,。而示波器發(fā)現(xiàn)瞬變信號(hào)(信號(hào)滿足動(dòng)態(tài)范圍的情況下)的概率要大得多,。
3、靈敏度
這里討論的靈敏度,，是指示波器和頻譜儀所能測(cè)試到小信號(hào)的水平。這個(gè)指標(biāo)與儀器設(shè)置緊密相關(guān),。
對(duì)于示波器而言,，示波器在Y軸設(shè)置至靈敏檔時(shí)，通常為1mV/div時(shí)示波器所能測(cè)試到小信號(hào),，拋開(kāi)端口不匹配等因素來(lái)看,，示波器的信號(hào)通道產(chǎn)生的噪聲以及軌跡不穩(wěn)定帶來(lái)的噪聲是制約示波器靈敏度的重要因素。