개요
Moku:Pro 주파수 응답 분석기(FRA)는 스위프 사인파로 테스트 중인 장치(DUT)를 구동하고 직접 변환 수신기를 통해 진폭 및 위상 응답을 검색하도록 설계되었습니다. 2.4.0 소프트웨어 업데이트 이전에는 측정된 진폭 응답을 dBm 단위의 절대 진폭 또는 dB 단위의 상대 In-Out 진폭으로 표시할 수 있었습니다. 이제 Moku 소프트웨어 최신 버전의 Moku:Pro에서 동적 참조 모드를 사용할 수 있습니다. 이 모드에서 진폭 응답은 입력 1의 신호를 사용하여 각 입력 신호를 정규화하는 In¼In1(dB)로 측정됩니다. 따라서 FRA는 DUT 입력에서 구동 신호의 진폭을 지속적으로 측정하고 동적으로 변경할 수 있습니다. 상대 진폭 계산의 분모입니다.
이 블로그 게시물에서는 In¼In1 측정 모드를 사용하여 다단계 필터에서 단일 구성 요소의 주파수 응답을 분리하고 구동 신호를 형성하여 측정의 동적 범위를 늘리는 방법을 소개합니다.
버전 3.0부터는 동적 진폭 조정도 가능합니다. 더 찾아 봐 여기에서 확인하세요.
다단계 필터의 주파수 응답 분리
많은 설계에서 전자 필터는 여러 필터를 하나의 다단 필터로 결합하여 만들어집니다. In÷In1 모드를 사용하면 DUT 입력단의 구동 신호를 지속적으로 프로브하여 상대 진폭 계산의 기준으로 사용할 수 있습니다. 따라서 구동 지점을 변경하지 않고도 후속 DUT의 주파수 응답을 시스템의 전체 주파수 응답과 분리할 수 있습니다. 이 예에서는 다중 계측기 모드(MIM)에서 두 대의 디지털 필터 박스 계측기를 사용하여 1단 필터를 만들었습니다. 그림 XNUMX과 같이 각 필터 단계 후에 FRA(디지털 필터 박스)를 배치하여 주파수 응답을 프로브합니다.
그림 1: MiM의 FRA에 의해 XNUMX단계 필터가 생성 및 측정되었습니다.
그림 2(a)와 같이 In‐Out 모드로 FRA를 구성하여 1단계(빨간색)와 전체 전달함수(파란색)를 측정하였다. 두 번째 단계의 격리된 주파수 응답(파란색)은 그림 2(b)와 같이 In│InXNUMX 모드로 전환하여 검색되었습니다.
그림 2: (a)를 사용한 XNUMX단계 필터의 측정된 주파수 응답 In÷출력(dB) 및 (b) 입력÷In1(dB) 모드
측정 동적 범위 확장
동적 범위를 결정하는 상한 및 하한 전압 한계는 입력 범위와 아날로그 프런트엔드 노이즈에 의해 제한됩니다. 감쇠가 높은 DUT의 경우, 높은 진폭의 구동 소스는 DUT의 최소 응답을 높입니다. 따라서 매우 높은 감쇠를 dB 단위로 측정할 수 있습니다. 반면, 감쇠가 낮은 DUT의 경우 높은 구동 전압은 입력을 포화시킬 수 있습니다. 진폭 응답이 주파수에 따라 크게 변하는 DUT의 경우, 그림 3과 같이 일정한 구동 소스를 사용하여 높은 동적 범위의 주파수 응답을 측정하기는 어렵습니다. Moku:Pro의 입력과 출력 사이에 대역 통과 필터를 연결했습니다. 진한 빨간색 트레이스는 2Vpp 구동 출력으로, 희미한 빨간색 트레이스는 100mVpp 구동 출력으로 포착했습니다. 더 높은 출력 진폭은 100kHz 미만에서 상당히 더 나은 플로어를 제공했습니다. 그러나 통과 대역에서 측정값이 잘렸습니다.
그림 3: 2 Vpp(진한 빨간색) 및 100 mVpp(옅은 빨간색) 구동 신호를 갖는 대역 통과 필터의 주파수 응답
이 예에서는 일정한 출력 전력을 사용하는 대신 FRA의 스위프 사인파가 먼저 다른 계측기 슬롯의 디지털 필터에 의해 형성되어 DUT의 정지 대역에서 더 높은 출력 전력을 허용하고 DUT의 통과 대역에서 더 낮은 출력 전력을 허용합니다. 그림 4(a)에 나와 있습니다. 그런 다음, 성형된 출력은 기준으로 FRA의 입력 A로 다시 전송되고 DUT를 구동하기 위해 출력 1로 다시 전송되었습니다. 이내에÷1 모드를 활성화하면 그림 4(b)와 같이 측정된 주파수 응답의 동적 범위가 크게 향상되었습니다.
그림 4: 스윕 사인파 모양을 갖는 대역통과 필터의 주파수 응답. (a) MiM 구성 및 필터 설정; (b) 측정된 높은 동적 범위의 주파수 응답
요약하면, FRA의 In±In1 모드는 더 복잡한 시스템에서 하위 구성요소의 주파수 응답을 분리하고 스위프 사인 출력을 형성하여 더 큰 측정 동적 범위를 제공할 수 있습니다. 2.4.0 업데이트의 새로운 기능에 대해 자세히 알아보려면 릴리스 블로그를 읽어보세요. 여기에서 확인하세요.
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