使用羅德與施瓦茨MXO示波器的快速 FFT 功能進行 EMI 調(diào)試

MXO 示波器具有先進的 FFT 功能、優(yōu)越的靈敏度和高動態(tài)范圍，非常適合電磁干擾 (EMI) 調(diào)試。利用時間相關(guān)的射頻分析，可以快速準(zhǔn)確地檢測并分析電子電路和電路板產(chǎn)生的 EMI。使用操作快捷的高性能 MXO 示波器改進調(diào)試。

您的任務(wù)

EMI/EMC 測試可以為使用電氣和電子設(shè)備的用戶保證設(shè)備的可靠運行和安全性，而設(shè)計人員需要投入大量的時間來確保產(chǎn)品符合相應(yīng)的限制規(guī)定。

在設(shè)計和原型制作階段，通常會通過調(diào)試測量來識別并解決可能存在的 EMI/EMC 問題，之后再對產(chǎn)品進行一致性測試。這種方法能夠顯著降低產(chǎn)品不合規(guī)的風(fēng)險。這需要使用各種測試工具和故障排查方法來有效確定可能影響合規(guī)性測試結(jié)果的發(fā)射源。如果采用簡化了調(diào)試過程的多方位解決方案，可以使用示波器進行時間相關(guān)的射頻測量，例如 MXO 示波器。

UI 頻譜

羅德與施瓦茨解決方案

MXO 示波器的顯示屏能夠同步顯示模擬信號特性、數(shù)字定時、總線事務(wù)和頻譜。這得益于新型 ASIC，能夠處理硬件中的射頻測量，并且解決了 FFT 計算慢的傳統(tǒng)問題。用戶界面配備常見的頻譜分析控件（例如中心頻率、頻率范圍和分辨率帶寬），進一步增強了示波器的性能。

單獨優(yōu)化時域和頻域顯示界面

頻譜顯示的更新率高

信號可以通過波形和頻譜視圖顯示，無需切分信號路徑

射頻和時間觸發(fā)功能便于輕松準(zhǔn)確地關(guān)聯(lián)時域和頻域事件

峰值列表和對數(shù)-對數(shù)刻度可以輕松對比 EMI

EMI 峰值 2

出色的射頻性能：高動態(tài)范圍和靈敏度

MXO 示波器具有高動態(tài)范圍和輸入靈敏度（全測量帶寬下可達(dá) 500 μV/div），能夠檢測到微弱的輻射，非常適合 EMI 調(diào)試。12 位 ADC 和 18 位 HD 模式進一步增強了垂直精度。基于硬件加速的 FFT、高采集率和多種功能（例如根據(jù)發(fā)生頻率采用不同顏色編碼顯示頻譜）相結(jié)合，能夠快速有效地進行頻域分析。

多種功能可用于 EMI 調(diào)試

超快速 FFT 分析：頻譜采集率超過 45 000 FFT/s，能夠捕獲雜散和難以檢測到的頻譜事件

對數(shù)顯示和 dBμV 刻度：根據(jù) CISPR 標(biāo)準(zhǔn)輕松對比 EMC 測試實驗室結(jié)果和查看限值線

自動峰值列表測量快速提供結(jié)果：自動測量 FFT 標(biāo)記并列于表格中的頻率峰值

最大/最小保持和平均值跡線：統(tǒng)計跡線記錄頻譜功率的最大值、最小值和平均值

門控 FFT：時頻域相關(guān)聯(lián)

示波器的門控 FFT 功能可以針對捕獲的時域信號在用戶自定義的范圍內(nèi)進行 FFT 分析。隨信號移動時間窗口，能夠確定互相關(guān)聯(lián)的時域信號分段和頻譜事件。例如，這可以將開關(guān)電源的無用輻射與開關(guān)晶體管的過沖相關(guān)聯(lián)。

MXO5 配備 HZ-15 探頭

用于電場和磁場近場測量的探頭組

對于傳導(dǎo)發(fā)射，線路阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò) (LISN) 通常包含測量的噪聲輸出。但是，這包括被測設(shè)備 (DUT) 中的所有傳導(dǎo)噪聲。為了定位 DUT 中的發(fā)射源，可以使用近場探頭近距離檢測磁場和電場。

R&S?HZ-15 近場探頭的頻率范圍為 30 MHz 至 3 GHz。R&S?HZ-16 放大器將頻率范圍向下擴展至 9 kHz。近場探頭組包括各種電屏蔽探頭前端，這些探頭前端具有特殊形狀，能夠用于不同的測量任務(wù)。

快速 FFT 為什么重要？

盡管目前的所有示波器都支持 FFT 功能，以便提供波形的頻譜信息，但是所需的計算操作通常會降低采集率。大多數(shù)示波器的采集率可能低至 1 FFT/s 至 100 FFT/s，因此盲區(qū)時間較長，會遺漏采集間隔中的重要頻譜事件。這不利于使用近場探頭定位頻譜發(fā)射，因為用戶需要保持探頭操作長達(dá)數(shù)秒，才能檢測到可能存在的噪聲。
MXO 示波器具有功能強大的 ASIC，能夠基于硬件實現(xiàn) FFT 處理。得益于此，示波器的計算速度超過 45 000 FFT/s，不僅縮短了盲區(qū)時間，而且保證快速響應(yīng)，有助于更加輕松地使用近場探頭探測發(fā)射。用戶可以使用探頭掃描 DUT，確定可能出現(xiàn)噪聲問題的時間和位置。

如何開始調(diào)試？

如要識別 EMI 問題的根源所在，需要確定能量源及其輻射方式。導(dǎo)致 EMI 問題的常見原因包括：

LCD 輻射

接地阻抗

器件寄生效應(yīng)

電纜屏蔽性差

電源濾波器

開關(guān)電源（直流-直流開關(guān)電源）

內(nèi)部耦合問題

信號返回不充分

金屬外殼中的靜電放電

首先使用磁場近場探頭定位能量源。對齊探頭，確定磁通量穿過環(huán)路平面的方向。沿著導(dǎo)體移動磁場近場探頭，可以定位能量源。然后使用分辨率更精細(xì)的探頭在更小的范圍內(nèi)集中搜索能量源。
檢查 EMI 問題和電氣事件的關(guān)聯(lián)性，是 EMI 診斷過程中最耗時的操作。MXO 示波器具備快速 FFT 功能，能夠輕松關(guān)聯(lián)頻譜和時域事件。MXO 5 系列示波器提供多種采用不同射頻設(shè)置的 FFT，能夠?qū)Ρ?DUT 不同位置的頻譜事件，從而進行進一步的調(diào)試。

總結(jié)

EMI 問題難以檢測，而如果不符合 EMC 標(biāo)準(zhǔn)，會阻礙產(chǎn)品開發(fā)。在開發(fā)早期進行 EMI 調(diào)試，有助于在早期階段就檢測問題并增強電路性能。

MXO 示波器具有強大的 FFT 信號處理性能、高輸入靈敏度以及各種采集和分析功能，是開發(fā)人員在電子電路上執(zhí)行 EMI 調(diào)試的有用工具。示波器具有硬件加速 FFT 功能，并以不同的顏色編碼顯示頻譜，可以顯示所捕獲信號中頻譜分量的發(fā)生頻率，便于快速識別 EMI 源。示波器和頻譜分析儀采用相似方式控制 FFT 功能，便于用戶輕松查看頻域事件，不必?fù)?dān)心時域設(shè)置。