#IoT量測 #PXIe #向量收發器 #無線測試儀 #現場可程式化閘陣列FPGA
【無線通訊之製造測試工具:向量收發器】
「向量收發器」適用於功率放大器 (PA) 和前端模組 (FEM) 等無線元件,以及物聯網 (IoT) 裝置的製造測試。搭配現場可程式化閘陣列 (FPGA) 加速量測功能和相關軟體,可立即建構專用解決方案;內建的伺服程式讓工程師能針對 PA 輸出位準,為自動化測試做精確而最佳化的設定。
為減少編程時間,有些供應商更會進一步提供開放原始碼測試程式庫和測試參考方案,包括經驗證的系統配置和範例軟體程式,以產生並分析特定標準訊號,讓工程師更快洞察量測訊號細節。即時「快速傅利葉轉換」(FFT) 是另一項加快測試速度的利器,可支援高速訊號功率和相鄰通道功率比 (ACPR) 量測。
演示視頻:
《Keysight: Deliver Consistent Measurements for IoT designs》
http://www.compotechasia.com/a/CTOV/2016/0821/32981.html
#是德科技Keysight #M9420A VXT #E6640A EXM
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#量測 #元件電流波形分析儀 #微控制器MCU
【省電高效,從檢測元件電流開始】
微控制器 (MCU) 是低功率元件的心臟,可提供各種省電模式因應長效電池需求。為此,工程師必須徹底研究低功率元件的特性,並進行複雜的除錯,以便實現元件應有的效能,同時達成省電目標。要解析元件的電流波形,使用電流探棒或加裝分流電阻器 (Shunt Resistors) 透過示波器量測或許可行,可惜得到的波形往往充斥雜訊,且頻寬十分有限;但我們需要的其實是乾淨的寬頻訊號。
反觀專業「元件電流波形分析儀」,具有寬幅動態範圍、低雜訊、大頻寬、分析能力等特性;只要將待測物與電流感測器接頭相連,便可清晰且準確呈現低位準電流波形,包括陽春設備無法量測或探測不到的波形。另一方面,當需要仔細檢測異常波形時,可隨時予以局部放大目標畫面、彷彿放大鏡在手;且能輕鬆拖曳圖標實現快速傅利葉轉換 (FFT),加速分析量測資料,不需使用外部分析程式。
內建電流感測器以最大 1 GSa/s 採樣速率和 14 位元/16 位元寬幅動態範圍擷取訊號,意謂在不到 100 ns 的時間內就能量測到高速脈衝響應。綜觀現有元件電流量測有以下瓶頸:
◆動態範圍有限:大多數電池供電裝置都有低功率的休眠模式,在此模式下,元件消耗的電流會降到最低,例如 1 µA,而運作模式所消耗的電流通常都超過 10 mA。要在單次量測中涵蓋如此寬的電流動態範圍有一定困難。
◆量測雜訊大:鉤鉗式電流探棒易有背景雜訊過大的問題,無法量測低於 1 mA 的低位準電流;而使用分流電阻器和示波器進行低位準電流量測,也會受到背景雜訊和電阻器兩端壓降影響,令最小可量測電流有所限制。
◆頻寬有限:高解析度和較寬的頻寬通常無法兼顧,必須有所取捨;萬用電錶或電流錶常被用來進行高解析度量測,但因頻寬較低,並不適用於寬頻電流量測。
◆需使用多部儀器:工程師通常使用萬用電錶來量測平均的休眠模式電流,搭配示波器擷取運作模式電流,再據以手動估算總功率和電流消耗;但這些資料並不可靠,還需花費可觀的時間進行驗證。
演示視頻:
《New Keysight CX3300 series measures wideband & low-level current waveforms》
http://www.compotechasia.com/a/CTOV/2016/0627/32344.html
#是德科技Keysight #CX3300
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#電源設計 #能源效率 #即時示波器 #快速傅利葉轉換FFT #高斯雜訊
#暫態響應Transient Response #電源引發抖動PSIJ #時序餘裕Timing Margin
【電源輸送完整達陣,讓電子產品更有效率】
電子產品的優異功能表現,需要品質更好的直流電源支撐。透過前兩篇關於電源設計的介紹,我們了解到如何以「能源緩衝」概念優化物聯網 (IoT) 的功率架構,以及利用降壓—升壓相互調節以適應不同的電源輸入條件;不過,若想進一步維持「電源完整性」——意指直流電源從 DC/DC 轉換器輸出到電路元件閘極的傳輸效能,盡可能降低耗損,常被用來量測漣波、雜訊、暫態響應 (Transient Response) 以及其他許多電源完整性參數的「即時示波器」,會是很好的幫手。
「乾淨」電源的重要性不斷在提升,並與新一代產品設計的密度和速度成正比。直流電源的偏差可能是造成數位系統時脈與資料抖動的最大元兇,即所謂的電源引發抖動 (PSIJ)。電源壓降對數位元件來說,可能會因該元件閘極降低傳播延遲,造成時序餘裕 (Timing Margin) 縮減,甚至發生位元錯誤。當數位元件的切換速度與電壓轉換率增加時,電源供應器的切換雜訊也會因而升高;其造成的雜訊會發生在切換電流的頻率上,且動輒超過1GHz。
提升能源效率或降低功耗則是設計者要面對的另一項任務。為降低功率密度,並將功耗維持在可接受的大小,設計者須降低直流工作電壓或縮減直流電源的容差範圍,導致要量測的直流電源越來越小、且交流訊號越來越快。在理想狀態下,直流電源上應該不會有任何雜訊;然而,電源仍存在單純的高斯雜訊,那是不可避免的熱雜訊 (電子熱攪動所產生的雜訊) 所造成的,但這通常不是最大的雜訊來源;電源本身的切換雜訊,以及電路元件的切換電流所引發的暫態電流才是。
切換事件產生的雜訊可能會隨機出現,往往與系統時脈密切相關。設計者可將直流電源上的雜訊視為多種「訊號」的組合,簡化量測和分析工作。由於直流電源雜訊的頻寬相當寬,大部分的人在量測此種雜訊時,通常比較喜歡使用示波器,因為它具有寬廣的頻寬且簡單易用,同時也是隨手可得的儀器。藉示波器的「快速傅利葉轉換」(Fast Fourier Transform; FFT) 功能在頻域中檢視訊號,有助於查明電源的雜訊來源;每次觸發會擷取一段有限時間,取決於記憶體大小和取樣率。
當輸入訊號的頻率低於示波器時間擷取區間的倒數時,FFT 就無法「看到」該頻率。FFT 可分析的最低頻率是1 / [1 / (取樣率) X (記憶體深度)],若要用 FFT 查看可疑來源時,必須設定好記憶體深度以擷取足夠的取樣數。觸發可幫忙顯示和量測電源雜訊的一些成份,它們是從系統中的其他元件 (兩者會相位同調) 耦合到電源中的。尋找直流電源雜訊可能的來源,對電源完整性工程師或技術人員來說是重要步驟;一旦找到雜訊來源,就可設法降低或消除相關效應。
延伸閱讀:《利用示波器的 FFT 和觸發功能找出電源雜訊可能的來源》
http://compotechasia.com/a/ji___yong/2016/0201/31084.html
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#是德科技 #Keysight N7020A
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※ [本文轉錄自 comm_and_RF 看板 #1HzD4gdc ]
作者: g10497 (LCS) 看板: comm_and_RF
標題: [問題] 快速傅立葉轉換(FFT)的點數與解析度
時間: Sun Jul 28 16:07:03 2013
下列問題煩請各位高手解答 :
將一聲音訊號用matlab做頻譜分析的過程中:
1.
就小弟所知,fft點數(nfft)除了要選擇power of 2以外,並無其他限制.
而頻譜中,頻域的解析度(frequency resolution)與fft的點數有關
即頻率軸上每一刻度代表的實際頻率為sampling frequency(fs)/nfft
因此,nfft越大,我們可以在頻率軸上看到的資料就越細,
看似只有好處沒有壞處,但是,nfft真的可以這樣無限上綱嗎?
2.
呈上題,又時間/頻率的解析度間存在拮抗關係(意即其中一者高,另一者即低),
但據小弟了解,時間軸的解析度(也就是一個時間軸刻度代表的實際時間)
跟frame長短以及overlap長短有關係
但以上兩者跟nfft皆無關連,與事實不符,為何?
不知道是不是小弟對名詞或其他概念有些誤解,才會有此問題
還麻煩各位解答了!
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※ 轉錄者: g10497 (114.37.120.227), 時間: 07/28/2013 16:08:54
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