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頻譜儀和示波器的區別
閱讀：2586 發布時間：2021-1-14
頻譜儀和示波器都是日常研究工作中*的電子測量儀器，那么兩者有什么區別呢？下面從實時帶寬、動態范圍、靈敏度和功率測量準確度四個方面比較了示波器和頻譜儀的分析性能指標的區別。
1、實時帶寬
對于示波器來說，帶寬通常是其測量頻率范圍。而頻譜儀則有中頻帶寬、分辨帶寬等帶寬定義。這里，我們以能對信號進行實時分析的實時帶寬作為討論對象。
對于頻譜儀來說，末級模擬中頻的帶寬通常可以作為其信號分析的實時帶寬，大多數的頻譜分析的實時帶寬只有幾兆赫茲，通常較寬的實時帶寬通常為幾十兆赫茲，當然目前帶寬寬的FSW頻譜儀可以達到500兆赫茲。而示波器的實時帶寬為其實時取樣的有效模擬帶寬，一般為數百兆赫茲，高的可達數千兆赫茲。
這里需要指出的是，大多數的示波器在垂直刻度設置不同時，其實時帶寬可能并不一致，在垂直刻度設置到靈敏時，其實時帶寬通常會下降。
從實時帶寬來說，示波器普遍優于頻譜儀，這對于某些超寬帶信號分析尤其有好處，特別是在調制分析上有著*的優勢。
2、動態范圍
動態范圍指標因其定義不同而有所不同，很多情況下，動態范圍被描述為儀器測量大信號和小信號的電平差值。當改變測量設置時，儀器測量大信號和小信號的能力是不一樣的，例如頻譜分析儀在衰減設置不一樣的情況下，其測量大信號所帶來的失真是不一樣的。在這里，我們討論儀器能夠同時測量大小信號的能力，即在不改變任何測量設置的情況下，示波器和頻譜儀在合適設置情況下的動態范圍。
對于頻譜儀來說，在不考慮相位噪聲等近端噪聲和雜散情況下，平均噪聲電平、二階失真、三階失真是制約動態范圍的主要因素，以主流頻譜儀的技術指標計算，其理想動態范圍約為90dB(受二階失真限制)。
大多數的示波器由于受其AD有效取樣位數和噪聲底的限制，傳統示波器的理想動態范圍通常不超過50dB。(對于R&SRTO示波器,在100KHzRBW時,其動態范圍可高達86dB)
從動態范圍來看，頻譜儀要優于示波器。但這里要指出的是，這對于常在信號的頻譜分析來說確實如此，然而示波器的頻譜是同一幀數據，頻譜儀的頻譜大多數情況下都不是同一幀數據，因而對于瞬變信號來說，頻譜儀可能無法測量到。而示波器發現瞬變信號(信號滿足動態范圍的情況下)的概率要大得多。
3、靈敏度
這里討論的靈敏度，是指示波器和頻譜儀所能測試到小信號的水平。這個指標與儀器設置緊密相關。
對于示波器而言，示波器在Y軸設置至靈敏檔時，通常為1mV/div時示波器所能測試到小信號，拋開端口不匹配等因素來看，示波器的信號通道產生的噪聲以及軌跡不穩定帶來的噪聲是制約示波器靈敏度的重要因素。