Spannungsmessfehler des R&S Spektrumanalysators

Ich habe gerade einen FPC1000-Spektrumanalysator bekommen, der von 5 kHz bis 1 GHz reicht. Ich hatte vorher keine Erfahrung mit Spektrumanalysatoren, also ist alles sehr neu für mich.

Unter einigen Dingen, die ich nicht verstehe, ist auch ein signifikanter Fehler, der bei SA auftritt, wenn ein Signal direkt vom Funktionsgenerator gemessen wird.

Ich habe eine Sinuswelle von 1,05 Vpp / 10 kHz direkt an den Eingang von SA angelegt (unter Verwendung eines BNC-zu-Krokodil-Verbindungskabels, da ich noch keine echte Sonde habe). 1,05 Vss entsprechen ungefähr 4 dBm (Netzteil). Aber SA zeigt mir genau -2 dBm an, was ungefähr 500 mVpp entspricht (was ungefähr um den Faktor 2 kleiner ist als der tatsächliche Wert)!

Selbst wenn ich die Impedanz des Ausgangsfunktionsgenerators auf 50 Ohm einstelle, zeigt mir SA 1,8 dBm an, was 760 mVpp entspricht.

Machen die Sonden einen Fehler? Oder übersehe ich hier etwas? Ich kann die Lösung für diesen Fall nicht finden.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung einGeben Sie hier die Bildbeschreibung einGeben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Es sieht so aus, als ob Sie ein 7-mm-Koaxialkabel verwenden sollten, um eine Verbindung zum SA herzustellen ... die Verwendung von Krokodilklemmen zum Einhängen in einen Präzisionsstecker würde einen Mikrowellen-Testtechniker zum Zucken bringen. Es ist möglich, dass die unkontrollierte Impedanz und die Kabel, die Sie verlieren, bei 10 kHz Verluste verursachen, aber ohne dies zu charakterisieren, ist es schwer zu sagen.
Wenn Sie jedoch die richtigen Kabel erhalten, müssen Sie Ihren Funktionsgenerator auf a einstellen 50 Ω Ausgangsimpedanz, um den korrekten Messwert zu erhalten, da sonst wahrscheinlich versucht wird, an einen High-Z-Eingang auszugeben, und der SA den Signalgenerator mehr als erwartet belastet.
@Shamtam Wie wäre es, wenn ich mit SA ein paar kOhm oder ein paar 10 kOhm Last im Stromkreis messen würde? Wäre da auch ein Mismatch? Oder muss die gemessene Last immer 50 Ohm betragen?
Messen Sie die Kanalleistung Ihres Signals oder verwenden Sie eine größere RBW
Wie ändert sich die angezeigte Vout des Generators, wenn Sie die 50 Ohm einschalten?
Haben Sie den Ausgang des Funktionsgenerators mit einem Oszilloskop überprüft, um die Ausgangsspannung und (grobe) Frequenz zu überprüfen?
Bei 10 kHz liegen Sie möglicherweise außerhalb des niederfrequenten Endes der SA-Genauigkeitsspezifikation. Versuchen Sie etwas Vernünftigeres wie 1 MHz oder lesen Sie die Pegelspezifikation des SA sorgfältig durch. Beachten Sie, dass Sie nur Genauigkeit erhalten, wenn alle Instrumente eine Eingangs- oder Ausgangsimpedanz von 50 Ohm haben. Kreuzkontrolle mit einem Oszilloskop.
@isdi Ja, habe ich. Scope gibt an, dass die von FG angezeigten Werte wahr sind.
@analogsystemsrf Die SA gibt an, dass der Wert von 1,05 Vpp 1,8 dBm bei einer Ausgangsimpedanz von FG von 50 Ohm entspricht. Näher am realen Wert, aber immer noch nicht da.
@Neil_UK Also, selbst wenn ich ein Signal in einer Schaltung messen würde (sagen wir einen Verstärker), würde der SA einen falschen Wert anzeigen, es sei denn, die zu messende Last wäre genau 50 Ohm? Wenn ja, dann kann ich mit SA nur Lasten von 50 Ohm oder so messen? Andernfalls ist es sinnlos, weil es mir einen falschen Wert des gemessenen Signals anzeigen würde?
@Keno ja, verwende die falsche Impedanz, erhalte eine falsche Antwort. Ein gängiger Trick, den ich oft verwende, besteht darin, einen 470-Ohm-Widerstand mit einem 50-Ohm-Koaxialkabel in Reihe zu schalten. Dadurch entsteht eine Dämpfung von etwa 20 dB, deren Auswirkung auf die Antwort mental leicht zu beseitigen ist, und sie stellt einer zu testenden HF-Schaltung eine ausreichend hohe Impedanz dar, um minimale Fehler zu verursachen.
@Neil_UK Hmm, wie kommst du mit einem 470-Ohm-Widerstand (500 Ohm für genau 20 dB Dämpfung) davon? Ich meine, 470R könnte die Bedingungen auf der Rennstrecke leicht beeinflussen, oder? Für unterbrechungsfreie Schaltungsbedingungen (wo Sie Ihr Signal messen) müsste die Sonde sehr hochohmig sein - aber das würde auch zu einer zu hohen Dämpfung führen, und schließlich würde SA nichts erkennen ...
@Neil_UK Eine Lösung dafür wäre wahrscheinlich eine aktive Sonde (DIY). Verwenden Sie beispielsweise einen Operationsverstärker - Eingang zum Messen von Sonden, Ausgang zu SA. Aber das hätte großen Einfluss auf GBW (ich bezweifle, dass ich eine Schaltung bauen könnte, die von wenigen kHz bis 1 GHz relativ flach wäre). Aber die Idee, einen Operationsverstärker zu verwenden, um das Messsignal an die Eingangsspezifikationen von SA anzupassen, ist solide, würde ich sagen.
Wenn die Quell- und Lastimpedanzen gleich sind, können Sie mit einem L-Pad-Dämpfungsglied davonkommen, das ihrer Impedanz entspricht. Wenn sich die Quell-/Lastimpedanzen unterscheiden, verwenden Sie letztendlich eine TEE- oder PI-Dämpfungskonfiguration. Kommerzielle Dämpfungsglieder sind auf eine Abschlussimpedanz (Quelle/Last) von 50 oder 75 Ohm ausgerichtet, aber Sie können bei Bedarf Ihre eigenen rollen.
@Keno vergib mir, dass ich etwas amüsiert darüber bin, wie die Leute hier Fragen stellen, und dann im nächsten Kommentar den Leuten mit jahrelanger Erfahrung Ratschläge geben, die sie beantworten. Ihr Vertrauen in Opamps ist rührend.
Ich mag das R&S-Datenblatt (Blatt 6), sie sind nur bereit, die Pegelunsicherheit von 10 MHz bis 3 GHz als typisch 0,5 dB, aber weniger als 1,25 dB (bei einem Konfidenzniveau von 95 %) vollständig anzugeben. Wie Neil oben sagte, würde ich zu einer höheren Frequenz gehen (sofern es sich nicht um einen Tippfehler handelt, geben sie nur eine Genauigkeit von 100 kHz an). Sie können versuchen, die Dämpfung (auf SA) zu ändern, um zu sehen, ob sie bei niedrigeren Eingangspegeln besser übereinstimmt. Für genaue Messwerte wäre eine Punktkalibrierung oder ein Bolometer mit Filterung besser.
@Neil_UK Nun, Ihre "Art", mit einem 470-Ohm-Widerstand zu prüfen, ist auch nicht besser. Dies ist nur zum Messen von niederohmigen Lasten in Ordnung....
@Keno Gemessene Last muss 50 Ohm sein? Der SA ist eine Last und misst die Leistung, die auf seinen Empfänger einfällt. Vergessen Sie den Funktionsgenerator, was genau versuchen Sie in der Realität zu messen?
@Shamtam Audiofrequenzverstärker für den Anfang, später HF / VHF-Verstärker. Wenn ich IMMER 50 Ohm Quelle/Last messen würde, hätte ich keine Probleme damit. Aber das ist hauptsächlich in VHF-Anwendungen (50R-Eingänge, 50-Ausgänge usw.). Im LF-Frequenzbereich hilft mir das nicht viel, da die Lasten stark variieren und eine 50R-Eingabe von SA falsche Ergebnisse anzeigen würde. Für alle anderen Anwendungen und Schaltungen, die nicht im VHF-Bereich liegen, würde ich höchstwahrscheinlich eine Art Konverter benötigen, der hohe Impedanz in 50R umwandelt (hohe Impedanz in Messsonden, 50R in SA). Ende der Geschichte.

Antworten (1)

Wenn Ihr Signalgenerator eine Ausgangsimpedanz von 50 Ohm und Ihr Analysator eine Eingangsimpedanz von 50 Ohm hat, dann haben Sie einen resultierenden Spannungsteiler mit einem Verhältnis von 1:2.

Die gemessene Spannungsamplitude am Krokodilstecker beträgt also 1/2 der Ausgangsspannung des Signalgenerators.

Spannungsmessfehler des R&S Spektrumanalysators
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v