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使用MXO示波器的快速傅里葉變換進行電磁干擾調試
- 發布時間:2025-11-03 16:56:30
你的任務
EMI/EMC規定有助于確保電氣和電子設備用戶的可靠運行和安全,設計師需要投入大量時間來確保他們的產品符合這些法規限制。
在設計和原型制作階段,通常的做法是在對產品進行合規性測試之前,進行調試測量,以識別和解決潛在的EMI/EMC挑戰。這種主動的方法可以顯著降低不合規的風險。目標是通過使用一系列測試工具和故障排除技術,高效地定位可能影響合規結果的發射源。為了獲得一個全面且能簡化調試過程的解決方案,可以考慮使用具有時間相關射頻測量功能的示波器,例如MXO示波器。
海洋儀器的解決方案
MXO示波器提供了模擬信號特征、數字時序、總線數據和頻譜的同步顯示。這得益于新的ASIC,它們在硬件中處理RF測量,并克服了傳統FFT計算速度慢的局限性。用戶界面通過熟悉的頻譜分析控件(中心頻率、跨度和RBW)進一步增強了這一功能。
在時域和頻域中對顯示器進行獨立優化
高頻譜顯示更新率
信號可以在波形和頻譜視圖中同時顯示,無需分割信號路徑
通過射頻和時間觸發功能,輕松且準確地關聯時間和頻率事件
峰值列表和雙對數坐標,便于進行EMI比較

卓越的射頻性能:高動態范圍和靈敏度
在EMI調試方面,MXO示波器擁有高動態范圍和全測量帶寬下500μV/div的輸入靈敏度,即使微弱的發射也能被檢測到。12位ADC和18位HD模式提升了垂直精度。硬件加速的FFT得益于高采集率以及根據頻率顯示光譜的顏色編碼等功能,使得頻域分析快速且響應迅速。
EMI調試的附加功能
超快FFT分析:
>45000FFT/s刷新率幫助捕捉瞬間信號
f對數顯示和dBμV刻度:
與EMC測試實驗室結果輕松對比,并根據CISPR標準檢查限制線
自動峰值列表測量,快速獲取結果:自動測量FFT中標記的頻率峰值,并將其列在表格中
最大/最小值保持和平均值追蹤:
統計軌跡記錄了譜能量的最大值、最小值和平均值
門控快速傅里葉變換(Gated FFT):頻率與時間之間的相關性
示波器的門控FFT功能允許在采集的時域信號中用戶定義的區域進行FFT分析。通過在信號中移動這個時間窗口,可以確定時域信號的哪些部分與頻譜中的哪些事件相關。例如,將開關模式電源產生的不希望的發射與開關晶體管的過沖相關聯。

電場和磁場近場探頭套件
對于傳導發射,線路阻抗穩定網絡(LISN)通常包括用于測量的噪聲輸出。然而,這包括了被測設備(DUT)中的所有傳導噪聲。為了定位DUT內的發射源,近場探頭對于檢測更近范圍內的磁場和電場非常有用。
R&S?HZ-15近場探頭提供從30MHz到3GHz的頻率范圍。R&S?HZ-16放大器將較低頻率擴展到9kHz。近場探頭套裝包括各種電屏蔽探頭尖端,這些尖端具有特殊形狀,專為不同的測量而設計。
為什么快速傅里葉變換(FFT)很重要?
雖然所有現代示波器都支持FFT作為提供波形頻譜信息的一種手段,但所需的計算通常會降低采集速率。大多數示波器的速度可能低至1FFT/s至100 FFT/s。這種緩慢的性能意味著儀器將有更長的盲區時間,在采集之間會錯過重要的頻譜事件。當使用近場探頭定位頻譜發射時,這可能會令人沮喪,因為用戶需要將探頭伸出幾秒鐘以檢測可能的噪聲。
MXO示波器配備了強大的ASIC,允許硬件實現FFT處理。這使得超快計算成為可能,提供超過50000FFT/s的計算速度。盲區時間被最小化,響應能力簡化了使用近場探頭嗅探發射的過程。用戶可以使用探頭掃描DUT,以確定噪聲可能成為問題的地點和時間。
從哪里開始呢?
要確定EMI問題的來源,需要確定能量的來源,并弄清楚這種能量是如何輻射的。EMI問題的常見來源包括:
LCD排放
接地阻抗
組件寄生
電纜屏蔽效果差
電源濾波器
開關電源(DC/DC轉換器)
內部耦合問題
信號返回不足
金屬化外殼中的靜電放電(ESD)
首先使用H近場探頭來定位能量源。將探頭對準以確定通過線圈平面的磁通量的方向。如果你在導體周圍移動H近場探頭,你可以找到能量源。然后使用更精細的探頭將搜索集中在更小的區域。
在EMI診斷中,檢查EMI問題與電氣事件之間的巧合無疑是最耗時的過程。MXO的快速FFT使得頻譜事件與時間事件之間的關聯變得容易。MXO3及MXO5系列示波器提供了多個FFT,每個FFT都可以擁有自己的RF設置,從而可以通過比較不同DUT位置的頻譜事件來進行進一步的調試。
總結
電磁干擾(EMI)可能難以捉摸,不遵守電磁兼容性(EMC)標準可能會阻礙產品開發。在開發早期進行EMI調試,有助于在早期階段發現問題并提高電路性能。
MXO示波器是開發人員對電子電路進行EMI調試的寶貴工具,它具有強大的FFT信號處理能力、高輸入靈敏度以及廣泛的采集和分析功能。示波器的硬件加速FFT和彩色編碼頻譜顯示提供了所采集信號中頻譜分量出現頻率的概覽,從而可以快速識別EMI源。由于FFT功能的控制方式與頻譜分析儀相似,用戶可以輕松地在頻域中導航,而無需擔心時域設置。
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