AD2和EEBoard的波形工具:频谱分析仪

我正在做一系列的项目,这些项目将强调波形2015软件配对时电子资源管理器板或者是模拟发现2

如果你还不知道,AD2或EEBoard与波形2015软件的组合,给你一个非常强大的,一体式,台式工具包,不占用大量的空间或完全打破银行。你有一个示波器,任意波形发生器,数字逻辑分析仪,数字模式发生器,静态数字I/O,电压表,网络分析仪,频谱分析仪,数字总线分析仪,和可编程电源。这些功能有不同的选项,取决于你是否连接AD2或EEBoard (EEBoard有更多的选项),但对于一般的项目,任何一个选项都应该非常适合你。

我的第一个项目是频谱分析仪.我从来没用过,所以我很担心。我真是在浪费我的神经。它不能更简单的使用,只是一个简单的即插即用连接。

频谱分析仪接收一个信号,然后根据信号中最常见的频率将其分解。一个1khz的纯正弦波就是一个简单的正弦波。

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示波器上的1千赫正弦波

当你把它连接到频谱分析仪上时,你会在1khz处看到一个峰值,然后在其他地方没有其他峰值。你确实会得到很多低水平的背景噪音,但这是无法避免的,而且它是非常非常低的水平,所以你很少(如果有的话)关注它。

同样是1khz的正弦波,但现在在频谱分析仪上。注意在1khz的峰值和其他地方的噪音。
同样是1khz的正弦波,但现在在频谱分析仪上。注意在1khz的峰值和其他地方的噪音。

这有什么大不了的,对吧?那么,你在生活中遇到过多少次完美、理想的情况呢?因为如果你有,我有一只宠物独角兽你可以骑在我内布拉斯加州海边的地产上。让我们看看频谱分析仪的真正用途是什么,把信号分解成正弦波。

首先是一些背景知识。所有的数学函数都可以分解成一系列的组件函数。对于周期函数尤其如此。这个想法是由约瑟夫傅里叶现在被称为傅里叶级数。任何周期信号都可以分解成无穷级数的正弦波,所有的正弦波加到整个波中,但并不是所有的正弦波的权重都相等。

这个想法可能会令人困惑,但我们可以通过观察一个简单的方波很容易地演示它。这里我们看到示波器上有一个1khz的正方形。

1 k广场
1千赫方波。这里不应该有什么意外。

这是频谱分析仪上的相同信号。

1k平方光谱
频谱分析仪上有1khz的方波。注意每一个奇数千赫倍数处的峰值,即3k、5k、7k、9k等。

从这幅图中你可以看到一个方波实际上是一个无穷级数的正弦波的组合,每一个都是基频的整数倍。基频也有最高的强度或幅度,而其他每个频率对整个波形的贡献越来越少。但它们都还在那里。

您可以使用频谱分析仪来分解已知的信号,如上所示。您还可以使用它们来查找导致电路出现问题但实际上不是电路的一部分的异常信号。我们每时每刻都被电磁辐射包围着,当正确的电磁能量呼啸而过时,电路中的任何导线或铜线都会受到感应电流的影响。有时它也来自硬线连接,如50-60赫兹的噪音,这是非常常见的电子设备连接到交流市电。

下面我们看到我的摄谱仪EEBoard没有信号输入,也没有连接。它只是打开并运行,从频谱分析仪的频道1插入内置的面包板上的一个随机孔。

EEBoard噪音
没有连接的EEBoard噪音。注意0 Hz、~16 kHz和~470 kHz的峰值。没有进一步的调查,我不知道这些来自哪里。

注意几个大的峰值,但也要注意0到60 kHZ之间的大峰值噪声。在这个范围内,几乎每一个频率对系统的贡献都略高于标准背景噪声水平,背景上有相当数量的大尖峰。没有测试,我不知道在~470千赫发生了什么。

频谱分析仪是一个非常有用的工具。我很高兴能接触到其他的工具模拟发现2电子资源管理器板波形软件

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