周波数応答アナライザの概要

周波数応答アナライザーとは何ですか？
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周波数応答アナライザー（FRA）は、周波数領域でコンポーネント、回路、およびシステム（テスト対象デバイスまたはDUTと呼ばれる）を分析するために使用される高精度の測定機器です。 FRAは通常、正弦波信号を生成し、それをテスト対象のコンポーネント、回路、またはシステムに注入します。 この信号は、FRAの入力チャネルの1つ（通常はチャネル2）を使用して注入ポイントで測定されます。注入信号はテスト対象のデバイスを通過し、同じ信号がXNUMX番目の基準点で周波数応答アナライザによって同時に測定されます。通常、チャネルXNUMXを使用したシステムの出力。正弦波を使用すると、システムの周波数ドメインの動作（周波数応答）を決定できます。


周波数応答アナライザの接続図
DUTへの周波数応答アナライザーの接続
左の図は、FRAをDUTに接続するための基本的な概要を示しています。信号発生器と基準チャネル（CH1）はDUTの入力に接続され、CH2はDUTの出力に接続されています。


この接続方法により、DUTの周波数領域の動作（周波数応答とも呼ばれます）を決定できます。 特定の周波数範囲でのDUTの応答は、「スイープ」を実行することで決定できます。これには、ユーザーが事前に選択した周波数範囲で注入された周波数をステップ実行することが含まれます。


周波数応答アナライザのブロック図
テスト信号が周波数応答アナライザの入力に到達すると、N4L独自のレンジング回路で信号調整され、高直線性ADCを介してデジタル化されます。 デジタル化後、データは離散フーリエ解析のためにFPGA / DSPに渡されます。 DFTは、注入された信号周波数のみを抽出する「ノッチフィルター」として機能し、他のすべての周波数は拒否されます。 たとえば、1kHzの信号がFRAジェネレータによって回路に注入された場合、周波数応答アナライザはDFTプロセスを利用して、FPGAに渡された信号からのみ1kHzの成分を抽出します。


DFTプロセスがないと、周波数応答アナライザーによってデジタル化された信号にもノイズが含まれます。 DFTプロセスは、優れた選択性と非常に高い（120dB）ダイナミックレンジを提供します。


CH1とCH2の両方からのDFTの出力が、振幅と位相シフトの両方に関して比較されます。 絶対ゲイン（CH2 / CH1）はdB値に変換され、dBゲインと位相シフトの両方が度単位で表示されます。




開発作業に周波数アナライザーを使用するにはどうすればよいですか？
周波数応答アナライザは、ハードウェアeopngineerにとってオシロスコープと同じくらい重要であると見なす必要があります。これは、ハードウェアエンジニアのテストベンチで重要な役割を果たす主要な設計ツールです。 N4L FRAは精密機器であり、校正された入力を備え、通常は計測内でのみ見られる測定精度を提供することを覚えておくことが重要です。


FRAを使用して、入力フィルター回路のゲイン/位相応答を特徴付け、トランジスタのAC信号の動作を判断し、サーボモーター制御システムが安定しているかどうかを判断し、エンジニアがデバイスの伝達関数を判断できるようにします。またはサブシステム。 これらは、周波数応答アナライザを適用できる数千のアプリケーションのほんの一部です。


アプリケーションの例
 
制御ループ トランジスタ filter オーディオ オプト 同軸ケーブル します トランス クロストーク EMI
制御ループ
安定性
分析
トランジスタ
性能
分析
フィルター設計
音声増幅器
設計
オプトカプラ
評価
同軸ケーブル
周波数
レスポンス
LDOレギュレーター
評価
信号トランス
性能
評価
クロストーク
テスト
RFI / EMCフィルター
設計
多機能測定と組み合わせた広帯域周波数応答アナライザ
多くの異なるアプリケーション分野のエンジニアがこれまでにない速度、柔軟性、測定精度を必要とする世界では、PSM範囲は、精度や追加コストを犠牲にすることなく、すべてのモードで最高のパフォーマンスを提供する新世代の多用途周波数応答アナライザです。一般的にそのような柔軟な機器に関連付けられています。 Newtons4thは、革新的な最新技術と独自の回路設計を機器に利用して、過度のコストをかけずにこのような高精度を実現しています。


 




PSM範囲の計測器は、従来の周波数応答測定を提供するだけでなく、インピーダンス分析インターフェースと組み合わせて高精度インピーダンスアナライザーを形成することもできます。PSM3750の場合、このソリューションは最大50MHzのインピーダンス分析を提供できます。


その他の機能には、オシロスコープ機能（PSM3750 + SFRA45）のほか、パワーアナライザ、高調波アナライザ、およびベクトル電圧計モードが含まれます。

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