如何使用示波器分析时域和频域

　　在许多情况下，时域和频域调试的功能非常有价值。当您想在电路板上调试多个位置的信号时，必须考虑不同信号的时间相关性；然而，当您使用多个测试仪器时，您会发现这是一项艰巨的任务。混合域测量的另一个问题是随着时间的推移检查频率的变化。大多数示波器都能很好地检查时域和频域测量，因为它们具有快速傅立叶转换功能；进一步，Keysight Infinii Vision3000T和4000X选择系列示波器所拥有的时间FFT该功能还可以帮助您在指定时间内深入分析时域和频域信号。

　　压制振荡器(VCO)为例。VCO通过您的被测设备的功能(DUT)最后一个事件开始了。我们使用时钟沿着启动振荡器上升，以扫描不同频率，如图1所示。启动时钟（绿色）和振荡器输出（紫红色）显示在示波器的显示屏上。默认情况下，振荡器设置为700kHz连续扫描至3MHz。通过观察振荡器波形的颜色深度，您可以看到颜色随着时间的推移略有加深；这表明扫描频率正在增加，但我们仍然需要查看频域中的信号以进一步确定。

　　图1.可用于设置频谱参数

　　在3000TX和4000X在示波器中，您使用电容触摸屏上的键盘在650分别设置起始和终止频率kHz和3.3MHz(图2)还可以设置扫宽和中心频率(图1)。确保所有扫描频率都能被设置为关键，以确保设置合适的扫宽FFT处理。基于上述设置，FFT全屏数据可以计算，但不会显示频率随时间变化。在这种情况下，我们关注的是频率随时间的变化，所以我们需要选择时间FFT。

　　图2。使用电容式触摸屏上的键盘输入起始和终止频率的值

　　时间选通已在图3中启用FFT。示波器的上半部分显示了捕获的时域波形和选择，大小可以根据您想要分析的数量进行调整。窗口设置在启动信号被激活的时间。以下是选择时间内的时域波形片段和振荡器波形FFT。它展示了时间相关性和时间选择的优势，让我们看到振荡器启动时频率约为700kHz(符合预期)。您可以在屏幕右侧看到一个用于显示频率峰值的事件表。在这个例子中，只有一个明显的频率重量可以作为快速测量工具。

　　图3.选择时间FFT只在指定的时间窗口中计算FFT

　　只需在触摸屏上手动或使用导航键即可轻松移动时间，选择窗口并移动到时域波形的任何位置；如图4所示。当选择在波形中移动时，您可以看到频率正在增加。显示屏上的事件表中有两个峰值，因为通过FFT可以看出，频率在选通中发生了变化。

　　图4.导航波形并浏览整个频谱

　　你可能会注意到振荡器时域波形之间可能有间隙，它能达到3吗？MHz然后关闭？在此间隙之前，频率测量约为1.97MHz如图5所示，后续频率约为2.08MHz。

　　这些测量表明振荡器的频率没有增加到3MHz，但停下来；我们可以打开光标来测量误差的确切时间。注：事件表下方的光标测量显示在右侧栏上，可见频率间隙在触发点，即时钟上升，然后是78ms出现。在了解了这些信息后，我们可以使用示波器来检查时间点上被测设备的动态，也可以确定问题的根源或振荡器本身是否正常工作。记住，在时域和频域中查看波形，我们可以清楚地看到问题；但如果我们使用其他测量仪器只扫描频域，如频谱分析仪，我们就会错过这个问题。

　　图5.用光标在振荡器静止时开始测量

　　可以看出，振荡器启用后的140ms停止频率增加，稳定3MHz(图6)。通过查看信号的不同部分，我们可以验证振荡器是否达到指定频率。

　　图6.使用光标将振荡器稳定到3MHz时开始测量

　　本文只使用了一个简单的VCO例如；当然，选通FFT该功能不限于频率变化下的信号。FFT该功能可用于查看其他信号，如猝发信号，或确定其他信号在指定时间内与您的设备耦合。使用示波器FFT频域测量的功能对调试工作非常有帮助KeysightInfiniiVision示波系列示波器中的时间选择测量可以为频域和时域中的测量建立时间相关性，使您能够更深入地分析信号。

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