应用笔记

Moku:Go 的频谱分析仪

使用 Moku:Go 对调幅信号进行实验室研究

Moku:Go 在一台高性能设备中结合了 14 多种实验室仪器。 本应用说明讨论了 Moku:Go 的频谱分析仪和波形发生器以及混合扫频信号频谱分析仪的优势。


Moku:Go

Moku:Go 将 14 多台实验室仪器整合到一台配备集成电源的高性能设备中。 在本应用说明中,我们讨论了高性能扫频分析仪的优势及其在教育实验室中研究调幅 (AM) 信号的用途。

频谱分析仪

频谱分析仪对于任何电气工程实验室的测试和测量仪器都是必不可少的。 它们用于显示和分析频域中的信号。 与某些示波器中提供的快速傅立叶变换 (FFT) 功能相比,扫频频谱分析仪通常提供更好的频谱分辨率,同时保持较大的频率跨度。 然而,传统的频谱分析仪可能比基于 FFT 的方法慢得多,尤其是在分辨率更高的情况下。 Moku:Go 的频谱分析仪仪器使用混合技术,它提供了两种方法的优点并平衡了速度和频率分辨率。 在本指南中,我们将使用 Moku:Go 的频谱分析仪来研究 AM 信号,并利用可用的频率范围和分辨率带宽来检查边带。

产生 AM 信号

调幅信号由载波加上调制信号组成。 在本应用笔记中,我们选择了 15 MHz 的载波,由 4 kHz 的信号调制。 这些数字是在音频带宽中承载信号的 AM 无线电载波的合理示例。

数字 1: Moku:Go 的波形发生器,15 MHz 载波,4 kHz 调制

AM 信号将具有较大的载波分量和边带; 边带的带宽将对应于调制信号的带宽,因此在我们的示例中,我们希望看到 15 MHz 的载波和 14.996 MHz 和 15.004 MHz 的边带。 基于 FFT 的频谱分析仪虽然速度很快,但可能无法在载波频率上解析这些精细的 4 kHz 细节。 因此,不可能举办有意义的实验室研究幅度调制。

图2: Moku:Go 的频谱分析仪揭示边带的精细细节

图 2 显示了正在运行的 Moku:Go 混合频谱分析仪。 因为它在 Moku:Go 的高性能 FPGA 上实现了混频器,结合 FFT,我们可以观察到边带,偏移 4 kHz。 指示的最小分辨率带宽(“RBW”)为 481.3 Hz。

在实验室环境中,我们可以指导学生修改调制信号,观察边带的位置,并将其与他们的理论讲座联系起来。 此外,Moku:Go 的波形发生器可以通过其模拟输入之一上的信号调制载波。 因此,我们可以将音乐或语音记录提供给第二个 Moku:Go 的波形发生器,并观察由此产生的边带带宽。

Moku:Go 的好处

对于教育工作者和实验室助理

  • 有效利用实验室空间和时间
  • 易于一致的仪器配置
  • 专注于电子设备,而不是仪器设置
  • 最大化实验室助教时间
  • 个人实验室,个人学习
  • 通过屏幕截图简化评估和评分

对于学生

  • 以自己的节奏进行的各个实验室可以增强理解和记忆
  • 便携式,选择实验室工作的节奏、地点和时间,无论是在家、在校园实验室还是远程协作
  • 熟悉的 Windows 或 macOS 笔记本电脑环境,但配备专业级仪器

Moku:Go 演示模式

您还可以 下载 适用于 macOS 和 Windows 的 Moku:Go 应用程序。 演示模式无需任何硬件即可运行,并提供了使用 Moku:Go 的精彩概述


有疑问或想要可打印版本?

请与我们联系 support@liquidinstruments.com