Разница между осциллографами и анализаторами спектра - часто задаваемый вопрос для тех, кто только начинает прикасаться к измерительным приборам. Салюки в этой статье постарается дать максимально простое объяснение.

Определение

Давайте сначала ознакомимся с определением двух инструментов, мы внесли незначительные изменения, основываясь на описании в Википедии:

Анализатор спектра измеряет величину входного сигнала в зависимости от частоты.

Ключевое слово: Величина в зависимости от частоты

Осциллограф измеряет величину электрического сигнала в зависимости от времени.

Ключевое слово: Величина в зависимости от времени

Таким образом, анализаторы спектра и осциллографы - это приборы, измеряющие электрические сигналы. Основным объектом измерения является амплитуда сигнала, информация об амплитуде будет отображаться на вертикальной оси двух приборов (Примечание 1). Разница между ними заключается в том, что горизонтальная ось различна, частота является горизонтальной осью анализатора спектра, а осциллограф принимает время за горизонтальную ось. Другими словами, спектр используется для наблюдения сигнала в частотной области, а пользователь осциллографа - для наблюдения сигнала во временной области.

(Примечание 1: Возможности текущего прибора для измерения не ограничены амплитудой, но для простоты понимания в этой статье рассматривается только величина)

Разница

Измеряемый сигнал представляет собой смешанный сигнал из трех синусоидальных волн с разными частотами. То, что можно наблюдать с помощью осциллографа, - это фактическая форма сигнала после смешивания трех сигналов. Но интуитивно не всегда понятно, каковы компоненты сигнала. С помощью анализатора спектра пользователь может интуитивно видеть 3 вертикальные линии, представляющие 3 частотные составляющие, но не может видеть конкретную форму входного сигнала.

Когда нам нужен анализатор спектра? Почему?

Традиционное наблюдение электрических сигналов осуществляется с помощью осциллографа во временной области. Однако не все характеристики полностью охарактеризованы во временной области. Для компонентов схемы, таких как усилители, генераторы, микшеры, тюнеры, детекторы и фильтры, гораздо важнее частотные характеристики. Для этих измерений пользователям действительно нужен анализатор спектра.

На практике анализатор спектра может быть очень полезен при тестировании пульта дистанционного управления, портативных раций, измерительных передатчиков и приемников, беспроводных телефонов, CATV и других проводных и беспроводных систем. Анализаторы спектра могут широко использоваться при разработке, производстве, тестировании, техническом обслуживании такого оборудования.

Осциллограф БПФ и анализатор спектра с информацией о временной области

Большинство современных цифровых осциллографов оснащены функциями БПФ, которые преобразуют сигналы во временной области в отображения в частотной области с помощью вычислений БПФ. Это также основной принцип некоторых анализаторов спектра с БПФ. Однако, ограниченные собственными вычислительными возможностями осциллографа и ограничениями полосы пропускания, большинство осциллографов могут анализировать только низкую частоту, а скорость работы невелика.

Некоторые анализаторы спектра также предоставляют такие функции, как водопад, спектрограмма и другие функции, которые позволяют пользователю наблюдать за сигналом с течением времени. Однако это не то же самое, что показывает осциллограф. Информация о времени, отображаемая с помощью waterfall или спектрограммы, в большей степени используется для анализа помех и т.д. для наблюдения за всплеском сигнала и изменениями в тестируемом диапазоне частот. Анализатор спектра Saluki входит в стандартную комплектацию со спектрограмматическими возможностями.

Функция спектрограммы для анализатора спектра (скриншот с S3302)