Error de medición de voltaje del analizador de espectro R&S

Acabo de recibir el analizador de espectro FPC1000 que va de 5 kHz a 1 GHz. No tuve ninguna experiencia con analizadores de espectro antes de esta, así que todo es muy nuevo para mí.

Entre algunas cosas que no entiendo al respecto, también se observa un error significativo en SA al medir una señal directamente desde el generador de funciones.

Apliqué 1,05Vpp/10kHz de onda sinusoidal directamente a la entrada de SA (usando BNC a cable con conector de cocodrilo ya que aún no tengo la sonda real). 1,05Vpp equivale aproximadamente a 4 dBm (unidad de potencia). ¡Pero SA me muestra exactamente -2 dBm, lo que equivale aproximadamente a 500 mVpp (que es aproximadamente un factor de 2 más pequeño que el valor real)!

Incluso si configuro la impedancia del generador de funciones de salida en 50 ohmios, SA me muestra 1,8 dBm, que es 760 mVpp.

¿Las sondas están cometiendo un error? ¿O me estoy perdiendo algo aquí? No puedo encontrar la solución para este caso.

ingrese la descripción de la imagen aquíingrese la descripción de la imagen aquíingrese la descripción de la imagen aquí

Parece que debería usar un cable coaxial de 7 mm para conectarse al SA... usar pinzas de cocodrilo para enganchar a un conector de precisión haría que un técnico de prueba de microondas se estremeciera. Es posible que la impedancia descontrolada y los cables que está perdiendo presenten pérdidas a 10 kHz, pero sin que se caracterice, es difícil saberlo.
Dicho esto, cuando obtenga los cables correctos, deberá configurar su generador de funciones en un 50 Ω impedancia de salida para obtener la lectura correcta, ya que de lo contrario es probable que busque una salida de entrada de Z alta, y el SA cargará el generador de señal más de lo que espera.
@Shamtam ¿Qué tal si mido unos pocos kOhm o unos 10 kOhm de carga en el circuito con SA? ¿También habría un desajuste? ¿O siempre la carga medida tiene que ser de 50 ohmios?
Mida la potencia del canal de su señal o use un RBW más grande
¿Cómo cambia el Vout indicado por el generador cuando cambia los 50 ohmios?
¿Ha verificado la salida del generador de funciones con un osciloscopio para verificar el voltaje de salida y la frecuencia (aproximada)?
a 10 kHz, es posible que esté fuera del extremo de baja frecuencia de la especificación de precisión de SA. Pruebe algo más sensato como 1 MHz, o lea atentamente la especificación de nivel de SA. Tenga en cuenta que solo obtiene precisión cuando todos los instrumentos tienen una impedancia de entrada o salida de 50 ohmios. Comprobación cruzada con un osciloscopio.
@isdi Sí, lo hice. El alcance indica que los valores mostrados por FG son verdaderos.
@analogsystemsrf El SA indica que el valor de 1,05Vpp equivale a 1,8 dBm en la impedancia de salida de FG de 50 ohmios. Más cerca del valor real pero aún no está allí.
@Neil_UK Entonces, incluso si midiera una señal en un circuito (digamos un amplificador), el SA indicaría un valor incorrecto, a menos que la carga a medir fuera exactamente de 50 ohmios. Si es así, ¿entonces con SA solo puedo medir cargas de 50 ohmios más o menos? De lo contrario, no tiene sentido, porque me mostraría un valor incorrecto de la señal medida.
@Keno sí, use la impedancia incorrecta, obtenga una respuesta incorrecta. Un truco común que uso a menudo es tener una resistencia de 470 ohmios en serie con una pieza de cable coaxial de 50 ohmios. Esto crea un pad de aproximadamente 20dB, cuyo efecto en la respuesta es fácil de eliminar mentalmente, y presenta una impedancia lo suficientemente alta para un circuito de RF bajo prueba como para causar un error mínimo.
@Neil_UK Hmm, ¿cómo se sale con la resistencia de 470 ohmios (500 ohmios para una atenuación exacta de 20 dB)? Quiero decir, 470R podría afectar fácilmente las condiciones del circuito, ¿verdad? Para condiciones de circuito ininterrumpido (donde mide su señal), la sonda tendría que tener una impedancia muy alta, pero eso también daría como resultado una atenuación demasiado alta y, finalmente, SA no detectaría nada...
@Neil_UK Una solución a eso probablemente sería una sonda activa (bricolaje). Por ejemplo, usando op-amp - entrada a sondas de medición, salida a SA. Pero eso tendría mucha influencia en GBW (dudo que pueda hacer un circuito que sea relativamente plano desde unos pocos kHz hasta 1 GHz). Pero diría que la idea de usar opamp para ajustar la señal de medición a las especificaciones de entrada de SA es sólida.
Si las impedancias de fuente y carga son las mismas, puede salirse con la suya con un atenuador L-pad que coincida con su impedancia. Si las impedancias de fuente/carga difieren, terminará utilizando una configuración de atenuador TEE o PI. Los atenuadores comerciales están diseñados para una impedancia de terminación (fuente/carga) de 50 o 75 ohmios, pero puede enrollar los suyos si es necesario.
@Keno, perdóname por divertirme un poco con la forma en que la gente hace preguntas aquí, y luego, en el siguiente comentario, da consejos a las personas con años de experiencia que las responden. Tu fe en los opamps es conmovedora.
Me gusta la hoja de datos de R&S (hoja 6), solo están dispuestos a especificar completamente el nivel de incertidumbre de 10 MHz a 3 GHz como 0,5 dB típico, pero menos de 1,25 dB (a un nivel de confianza del 95 %). Como Neil dijo anteriormente, iría a una frecuencia más alta (a menos que sea un error tipográfico, solo especifican una precisión de nivel de 100 KHz). Puede intentar cambiar la atenuación (en SA) para ver si comienza a coincidir mejor con niveles de entrada más bajos. Para lecturas precisas, sería mejor una calibración de punto o un bolómetro con filtrado.
@Neil_UK Bueno, su "forma" de probar usando una resistencia de 470 ohmios tampoco es mejor. Esto está bien solo para medir cargas óhmicas bajas....
@Keno ¿La carga medida tiene que ser de 50 ohmios? El SA es una carga y está midiendo la potencia incidente en su receptor. Olvídese del generador de funciones, ¿qué es exactamente lo que está tratando de medir en realidad?
@Shamtam Amplificadores de frecuencia de audio para inicio, amplificadores HF/VHF posteriores. Si SIEMPRE midiera una fuente/carga de 50 ohmios, no tendría problemas con eso. Pero eso es principalmente en aplicaciones VHF (entradas 50R, salidas 50, etc.). En el rango de frecuencias LF eso no me ayuda mucho ya que las cargas varían mucho y la entrada 50R de SA indicaría resultados incorrectos. Para todas las demás aplicaciones y circuitos que no están en el rango de VHF, lo más probable es que necesite algún tipo de convertidor que convierta la alta impedancia en 50R (alta impedancia para sondas de medición, 50R en SA). Fin de la historia.

Respuestas (1)

Cuando su generador de señal tiene una impedancia de salida de 50 ohmios y su analizador tiene una impedancia de entrada de 50 ohmios, entonces tiene un divisor de voltaje resultante con una relación de 1:2.

Entonces, la amplitud de voltaje medida en el conector de cocodrilo será la mitad del voltaje de salida del generador de señal.

Error de medición de voltaje del analizador de espectro R&S
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v