应用实例:带有开关电源、支持无线功能的嵌入式系统 在下面的讨论中,被测器件将使用一块灵活的射频通信集成电路,其已经集成到射频测试模块中,即Microchip Technologies MRF89XM8A。这个模块采用MRF89XA 集成电路及滤波和天线匹配。为进行演示,这个模块安装在Microchip Explorer 16电路板上,与电脑一起使用,对射频参数设置进行编程。 为演示使用开关电源对无线电供电的影响,我们使用升压转换器集成电路Microchip MCP1640,其集成到MCP1640EV评测电路板上。这个转换器以大约500 kHz 频率开关,这一频率对开关稳压器十分常见。它可以提供无线电模块所需的3.3 V 输出电压,支持最低0.8 V 的输入电压。这意味着可以从一个电池单元为无线电供电,降低产品的电池尺寸。 为调试这个器件,我们使用泰克MDO4000系列混合域示波器。MDO4000 系列拥有独特的功能,可以同时显示4 个模拟信号、16 个数字波形、最多4 条解码的串行总线和/ 或并行总线及1 个RF 信号。所有这些信号都时间相关,显示控制信号对模拟域和RF 域的影响。如图所示说明了下述测试使用的设置。
识别噪声来源我们测量以868 MHz为中心的射频频谱,其拥有相当低的2 kbps 的FSK 调制数据速率,以供参考。图中 显示了参考频谱。注意MDO4000 系列同时显示时域视图和频域视图,所有信号都时间相关。画面的下半部分显示了RF信号的频域视图,在本例中是射频发射机输出,画面的上半部分是时域的传统示波器视图。频域视图中显示的频谱来自时域视图中短橙色条指明的时间周期,称为频谱时间(Spectrum Time)。由于时域画面的水平量程独立于处理时域画面傅立叶变换(FFT)要求的时间数量,表示与RF采集相关的实际时间周期非常重要。MDO4000系列示波器的独特结构可以以时间相关的方式分开采集所有输入(数字信号、模拟信号和RF信号)。每个输入有单独的存储器,视时域画面的水平采集时间,存储器中采集的RF 信号支持频谱时间,并可以在模拟时间内部移动,如下图所示。
通过MDO4000 系列,可以在采集数据中移动频谱时间(Spectrum Time),考察RF 频谱怎样随时间变化。在图中,我们调整频谱时间的位置,显示数据包前置码多个符号期间发送的信号的频谱。频谱时间是支持频谱画面希望的分辨率带宽(RBW)要求的时间数量。它等于窗口因数除以RBW。默认的Kaiser Window的整形因数为2.23,在上文的讲解中中,频谱时间为2.23/ 220 Hz,约为10 ms。 FSK调制一次只有一个RF信号频率,我们对频谱使用较长的采集时间,以测量占用带宽和总功率。