Tektronix FCA3000, FCA3100, MCA3000 Series User manual

Download

Zeitgeber, Zähler und Analysatoren der Serien FCA3000 und FCA3100

ZZZ

Mikrowellenzähler/-analysator der Serie MCA3000 Benutzerhandbuch

*P077050001*

077-0500-01

Zeitgeber, Zähler und Analysatoren der Serien FCA3000 und FCA3100

ZZZ

Mikrowellenzähler/-analysator der Serie MCA3000 Benutzerhandbuch

www.tektronix.com

077-0500-01

Copyright © Tektronix. Alle Rechte vorbehalten. Lizensierte Software-Produkte stellen Eigentum von Tektronix oder Tochterunternehmen bzw. Zulieferern des Unternehmens dar und sind durch nationale Urheberrechtsgesetze und internati

Tektronix-Produkte sind durch erteilte und angemeldete Patente in den USA und anderen Ländern geschützt. Die Information Speziﬁkationen und der Preisgestaltung vorbehalten.

onale Vertragsbestimmungen geschützt.

en in dieser Broschüre machen Angaben in allen früheren Unterlagen hinfällig. Änderungen der

TEKTRONIX u

TimeView ist ein Warenzeichen von Pendulum AB.

Tektronix

Tektronix, Inc. 14150 SW Karl Braun Drive P.O . Bo x 5 Beaverton, OR 97077 USA

Informationen zu diesem Produkt und dessen Verkauf, zum Kundendienst sowie zum technischen Support:

In Nordamerika rufen Sie die folgende Nummer an: 1-800-833-9200. Unter

nd TEK sind eingetragene Marken der Tektronix, Inc.

-Kontaktinformationen

www.tektronix.com ﬁnden Sie die Ansprechpartner in Ihrer Nähe.

Garantie

Tektronix garantiert, dass dieses Produkt für einen Zeitraum von drei (3) Jahren ab Versanddatum keine Fehler in Material und Verarbeitung aufweist. Wenn ein Produkt innerhalb dieser Garantiezeit Fehler aufweist, steht es Tektronix frei, dieses fehlerhafte Produkt kostenlos zu reparieren oder einen Ersatz für dieses fehlerhafte Produkt zur Verfügung zu stellen. Von Tektronix für Garantiezwecke verwendete Teile, Module und Ersatzprodukte können neu o von Tektronix.

der in ihrer Leistung neuwertig sein. Alle ersetzten Teile, Module und Produkte werden Eigentum

Um mit diese Garantiezeit informieren und geeignete Vorkehrungen für die Durchführung des Kundendienstes treffen. Der Kunde ist für die Verpackung und den Versand des fehlerhaften Produkts an die Service-Stelle von Tektronix verantwortlich, die Versandgebühren müssen im Voraus bezahlt sein. Tektronix übernimmt die Kosten der Rücksendung des Produkts an den Kunden, wenn sich die Versandadresse innerhalb des Landes der Tektronix Service-Stelle beﬁndet. Der Kunde übernimmt alle Versandkosten, Fracht- und Zollgebühren sowie sonstige Kosten f

Diese Garantie tritt nicht in Kraft, wenn Fehler, Versagen oder Schaden auf die falsche Verwendung oder unsach leisten, wenn a) ein Schaden behoben werden soll, der durch die Installation, Reparatur oder Wartung des Produkts von anderem Personal als Tektronix-Vertretern verursacht wurde; b) ein Schaden behoben werden soll, der auf die unsachgemäße Verwendung oder den Anschluss an inkompatible Geräte zurückzuführen ist; c) Schäden oder Fehler behoben werden sollen, die auf die Verwendung von Komponenten zurückzuführen sind, die nicht von Tektronix stammen; oder d) wenn ein Produkt gewartet werden soll, an dem Änderungen vorgenommen wurden

das in andere Produkte integriert wurde, so dass dadurch die aufzuwendende Zeit für den Kundendienst oder

oder die Schwierigkeit der Produktwartung erhöht wird.

SE GARANTIE WIRD VON TEKTRONIX FÜR DAS PRODUKT ANSTELLE ANDERER

DIE AUSDRÜCKLICHER ODER IMPLIZITER GARANTIEN GEGEBEN. TEKTRONIX UND SEINE HÄNDLER SCHLIESSEN AUSDRÜCKLICH ALLE GARANTIEN HINSICHTLICH DER HANDELSGÄNGIGKEIT UND DER EIGNUNG FÜR EINEN BESTIMMTEN ZWECK AUS. FÜR TEKTRONIX BE STEHT DIE EINZIGE UND AUSSCHLIESSLICHE VERPFLICHTUNG DIESER GARANTIE DARIN, FEHLERHAFTE PRODUKTE FÜR DEN KUNDEN ZU REPARIEREN ODER ZU ERSETZEN. TEKTRONIX UND SEINE

ÄNDLER ÜBERNEHMEN KEINERLEI HAFTUNG FÜR DIREKTE, INDIREKTE, BESONDERE UND

H FOLGESCHÄDEN, UNABHÄNGIG DAVON, OB TEKTRONIX ODER DER HÄNDLER VON DER MÖGLICHKEIT SOLCHER SCHÄDEN IM VORAUS UNTERRICHTET IST.

r Garantie Kundendienst zu erhalten, muss der Kunde Tektronix über den Fehler vor Ablauf der

ür die Rücksendung des Produkts an eine andere Adresse.

gemäße und falsche Wartung oder Pﬂege zurückzuführen sind. Tektronix muss keinen Kundendienst

[W4 – 15AUG04]

Inhalt

Allgemeine Sicherheitshinweise ................................................................................. iii

Vorwort ........... .................................. ................................ ................................ . v

Auspacken.......................... .................................. ................................ ............... 1

Umgang mit dem Gerät ........................... .................................. ............................... 3

Eingangssignal-Konditionierung.. ... ... ..... ... ... ... .... . ... ... ... .... . ... ... ... ..... ... ... ... .... . ... ... ... ... 23

Frequenzmessungen ............................................................................................... 33

Zeitmessungen ............... .................................. ................................ .................... 51

Über dieses Handbuch ........................................................................................ v

Funktionen........................... ................................ .................................. ......... v

eistungsfähige und vielseitige Funktionen .. ... ........ ... ... ........ ... ... ........ ... ... ........ ... ... .. vi

Keine Fehler....... ................................ .................................. .......................... vi

Design-Innovationen ..... ................................ ................................ ................... vii

Fernsteuerung ... ................................ .................................. ........................... vii

Standardzubehör ............................................................................................... 1

Identiﬁkation ................................................................................................... 1

Installation ....................... ................................ .................................. ............. 1

Vorderseite...................................................................................................... 3

Eingangsstecker..................................... ................................ ........................... 4

Rückseite .............. ................................ .................................. ....................... 5

Hauptbildschirm .. ................................ .................................. ........................... 6

Bedienelemente ............................................................................................... 10

Nummerische Werte eingeben............................................................................... 15

Menüs .......................................................................................................... 15

Eingangsbedienelemente..................................................................................... 23

Verringern oder Ignorieren von Rauschen und Störsignalen............................................. 28

Messtheorie.................................................................................................... 33

Eingänge A und B ............................................................................................ 39

Eingang C.. ................................ .................................. ................................ .. 40

Verhältnis A/B, B/A, C/A, C/B.............................................................................. 41

Burst A, B, C ...................... .................................. ................................ .......... 41

Frequenzmodulierte Signale ................................................................................. 44

AM-Signale.................. .................................. ................................ ................ 47

Periode ................. ................................ .................................. ...................... 49

Frequenz ....................................................................................................... 50

Einleitung........ ................................ .................................. ............................ 51

Zeitintervall.. ........ ... ... ... ... ........ ... ... ........ ... ... ... ... ........ ... ... ... .... . ... ... ... ... ........ .. 52

Anstiegs-/Abfallzeit A/B..................................................................................... 52

Zeitintervallfehler (TIE) (nur Serie FCA3100).. ... ... ..... ... ........ ... .... . ... ... ..... ... ........ ... ... 54

Impulsbreite A/B.............................................................................................. 54

Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000 i

Inhalt

Lastfaktor A/B

........................ ................................ ................................ ........ 54

Fehler bei der Zeitmessung.. ................................ ................................ ................ 55

Phasenmessungen.................................................................................................. 57

Auﬂösung...................................................................................................... 58

Mögliche Fehler............................................................................................... 58

Summe (nur Serie FCA3100) ............................................................................... 62

Spannungsm

MAX,VMIN

RMS

essungen ............................................................................................. 67

und VPP.......................................................................................... 67

........................................................................................................... 67

Math. und statistische Messungen............................................................................... 69

Mittelwertbildung... . ... ... ... ....... . ... ... ... ... ........ ... ... ... ... ........ ... ... ... ... ........ ... ... ... ... 69

Mathematik.... ................................ ................................ ................................ 69

ik ........ ................................ .................................. .............................. 70

Statist

Grenzwertprüfung ................................................................................................. 75

Aktivierung......................................................................................................... 77

Richtlinien .. ... .......... . ... ... ... ... ... ........ ... ... ... ... ... ... ........ ... ... ... ... .............. ... ... ... . 77

Start- und Stoppaktivierung ................................................................................. 78

Aktivierungs-Eingangssignale............................................................................... 80

vierung und Setup-Zeit.......................... .................................. ...................... 81

Akti

Aktivierungsbeispiele .......... .................................. ................................ ............ 82

Aktivierung und Proﬁlbestimmung......................................................................... 88

Anhang A: Standard-Geräteeinstellungen ........................ ................................ .............. 91

Anhang B: Steuern des Messungs-Timings..................... ................................ ................ 93

Der Messvorgang ............................................................................................. 93

dex

ii Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000

Allgemeine Sicherheitshinweise

Beachten Sie zum Schutz vor Verletzungen und zur Verhinderung von Schäden an diesem Gerät oder an damit verbundenen Geräten die folgenden Sicherheits

Verwenden Sie dieses Gerät nur gemäß der Speziﬁkation, um jede mögliche Gefährdung auszuschließen.

Wartungsarbeiten sind nur von qualiﬁziertem Personal durchzuführen.

Während der Verwendung des Geräts müssen Sie eventuell auf andere Teile eines umfassenderen Systems zugreifen. Beachten Sie die Sicherheitsangaben in Handbüchern für andere Komponenten bezüglich Warn- und Vorsichtshinweisen zum Betrieb des Systems.

hinweise.

Verhütung von Bränden

und Verletzungen

Verwenden Sie ein ordnungsgemäßes Netzkabel. Verwenden Sie nur das mit

diesem Produkt ausgelieferte und für das Einsatzland zugelassene Netzkabel.

Schließen Sie das Gerät ordnungsgemäß an. Trennen oder schließen Sie keine Tastköpfe oder Prüﬂeitungen an, während diese an einer Spannungsquelle anliegen.

Erden Sie das Produkt. Das Gerät ist über den Netzkabelschutzleiter geerdet. Zur Verhinderung von Stromschlägen muss der Schutzleiter mit der Stromnetzerdung verbunden sein. Vergewissern Sie sich, dass eine geeignete Erdung besteht, bevor Sie Verbindungen zu den Eingangs- oder Ausgangsanschlüssen des Geräts herstellen.

Beachten Sie alle Angaben zu den Anschlüssen. Beachten Sie zur Verhütung von Bränden oder Stromschlägen die Kenndatenangaben und Kennzeichnungen am Gerät. Lesen Sie die entsprechenden Angaben im Gerätehandbuch, bevor Sie das Gerät anschließen.

Die Eingänge sind nicht für Anschlüsse an Hauptstromkreise oder Schaltkreise der Kategorien II, III und IV ausgelegt.

Geben Sie keine Spannung auf Klemmen (einschließlich Masseanschlussklemmen), die den maximalen Nennwert der Klemme überschreitet.

Trennen vom Stromnetz. Das Netzkabel trennt das Gerät von der Stromversorgung. Blockieren Sie das Netzkabel nicht, da es für die Benutzer jederzeit zugänglich sein muss.

Schließen Sie die Abdeckungen. Nehmen Sie das Gerät nicht in Betrieb, wenn Abdeckungen oder Gehäuseteile entfernt sind.

Bei Verdacht auf Funktionsfehler nicht betreiben. Wenn Sie vermuten, dass das Gerät beschädigt ist, lassen Sie es von qualiﬁziertem Wartungspersonal überprüfen.

Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000 iii

Allgemeine Sicherheitshinweise

Begriffe in diesem

Handbuch

Vermeiden Sie o

oder Bauteile, wenn diese unter Spannung stehen.

Nicht bei hohe

Nicht in Arbeitsumgebung mit Explosionsgefahr betreiben.

Sorgen Sie für saubere und trockene Produktoberﬂächen.

Sorgen Sie f

Gewährleistung einer ordnungsgemäßen Kühlung für das Produkt erhalten Sie im Handbuch.

In diesem

WARNUNG. Warnungen weisen auf Bedingungen oder Verfahrensweisen hin, die

eine Verletzungs- oder Lebensgefahr darstellen.

VORSICHT. Vorsichtshinweise machen auf Bedingungen oder Verfahrensweisen

aufmerksam, die zu Schäden am Gerät oder zu sonstigen Sachschäden führen können.

ffen liegende Kabel. Berühren Sie keine freiliegenden Anschlüsse

r Feuchtigkeit oder Nässe betreiben.

ür die richtige Kühlung. Weitere Informationen über die

Handbuch werden die folgenden Begriffe verwendet:

Symbole und Begriffe am

Gerät

Am Ge

Am Gerät sind eventuell die folgenden Symbole zu sehen:

rät sind eventuell die folgenden Begriffe zu sehen:

GEFAHR weist auf eine Verletzungsgefahr hin, die mit der entsprechenden

eisstelle unmittelbar in Verbindung steht.

Hinw

WARNUNG weist auf eine Verletzungsgefahr hin, die nicht unmittelbar mit

entsprechenden Hinweisstelle in Verbindung steht.

der

VORSICHT weist auf mögliche Sach- oder Geräteschäden hin.

iv Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000

Vorwort

Über dieses Handbuch

In diesem Handbuch ﬁnden Sie Informationen zur Bedienung von Zeitgebern, Zählern und Analaysatoren der Serien FCA3000, FCA3100 und von Mikrowellenzählern/-analysatoren der Serie MCA3000.

Der Übersichtlichkeit halber sind Funktionen, die allen Geräten gemeinsam sind, nicht auf einen bestimmten Gerätenamen bezogen. Spezielle Funktionen einzelner Geräte oder Geräteserien sind deutlich gekennzeichnet.

Gerätereferenzen:

FCA3X00 bedeutet alle Geräte der Serien FCA3000 oder FCA3100

FCA3000 bedeutet alle Geräte der Serie FCA3000 (FCA3000, FCA3003,

FCA3020)

FCA3100 bedeutet alle Geräte der Serie FCA3100 (FCA3100, FCA3103, FCA3120)

MCA3000 bedeutet alle Geräte der Serie MCA3000 (MCA3027 oder MCA3040)

Funktionen

Großer Frequenzmessbereich bis zu 40 GHz

Schnellster auf dem Markt erhältlicher Mikrowellenzähler (25 ms Erfassungszeit)

Branchenweit einziger Frequenzzähler mit graﬁscher Anzeige

Hochauﬂösend bis zu 50-ps-Einzelschuss (Zeit) oder 12 Stellen/s (Frequenz)

Gleichzeitige Anzeige der Frequenz- und Spannungsparameter des Signals

Triggerempﬁndlichkeit von 15 mV

Spannungsauﬂösung bis 1 mV

Schnelle USB-/GPIB-Bus-Übertragungsgeschwindigkeiten, bis zu 15.000 Messungen pro Sekunde (Blockmodus)

Null-Totzeit-Frequenz/Perioden-Messungen

Beste Zeitbasisoptionen (1,5E-8/Jahr) durch ofengesteuerten Quarzoszillator (OCXO)

Die Serie MCA3000 bietet Mikrowellen-Dauerstrichsignal-Frequenzmessungen und sehr schnelle Burstmessungen bis 40 ns

von DC bis 200 M

rms

Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000 v

Vorw o rt

Programmierba

10-MHz-Referenzausgangsoszillator

Modi für Messstatistiken, Histogramm und Trenddiagramm

Anschlussmöglichkeiten an der Vorder- und Rückseite

rer Impulsausgang von 0,5 Hz bis 50 MHz (Serie FCA3100)

Leistungsfähige und vielseitige Funktionen

Die umfassenden Möglichkeiten der Messaktivierung bieten eine leistungsfähige und einzigartige Funktion, die es Ihnen erlaubt, praktisch jeden komplexen Signaltyp hinsichtlich Frequenz und Zeit zu charakterisieren.

Sie können beispielsweise eine Verzögerung zwischen der externen Aktivierungsbedingung und der tatsächlichen Aktivierung des Geräts einfügen. Weitere Informationen dazu ﬁnden Sie in Kapitel 5, Messsteuerung.

Zusätzlich zu den herkömmlichen Messfunktionen eines Zeitgebers/Geräts verfügen diese Geräte über eine Vielzahl weiterer Funktionen wie Phase, Lastfaktor, Anstiegs-/Abfallzeit und Spitzenspannung. Das Gerät kann alle Messfunktionen für Eingang A und Eingang B durchführen. Die meisten Messfunktionen können über einen der Haupteingänge oder einen separaten Aktivierungskanal (E) aktiviert werden.

Keine Fehler

Durch den Einsatz der integrierten Mathematik- und Statistikfunktionen können die Messergebnisse direkt im Gerät, ohne externen Controller oder externe

are, verarbeitet werden. Zu den MATH-Funktionen gehören Inversion,

Softw Skalierung und Offset. Zu den Statistikfunktionen gehören Max, Min, Mittelwert, StandardabweichungundAllan-AbweichungbeiAbtastgrößenbiszu2x10

Sie werden bald feststellen, dass das die Bedienung des Geräts mit seiner intuitiven Benutzeroberﬂäche mehr oder weniger selbsterklärend ist Über einen Menübaum mit wenigen Ebenen lässt sich der Zeitgeber/das Gerät ganz einfach bedienen. Das große, hintergrundbeleuchtete LCD-Display stellt die Hauptinformationsquelle dar, und Sie können mehrere Signalparameter sowie Einstellungsstatus und Meldungen für den Bediener gleichzeitig anzeigen lassen.

Auf Messabtastungen basierende Statistiken können, zusätzlich zu nummerischen Messergebnissen wie Max, Min, Mittelwert und Standardabweichung, einfach in Form von Histogrammen oder Trenddiagrammen da

Die AUTO-Funktion triggert automatisch auf ein beliebiges Eingangssignal. Ein Bus-Lernmodus vereinfacht die GPIB-Programmierung. Mit dem Bus-Lernmodus können Geräteeinstellungen für eine spätere Programmierung an den Controller übertragen werden. Es ist nicht erforderlich, Code und Syntax für jede einzelne Geräteeinstellung zu lernen, wenn Sie die Bus-Funktion nur selten verwenden.

rgestellt werden.

vi Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000

Design-Innovationen

Vorw o rt

Dauerhafter und

zuverlässiger Einsatz dank

modernster Technologie

Hohe Auﬂösung

Das Design dieser Zähler ist auf Qualität und Langlebigkeit ausgelegt. Das Design ist hochintegriert. Der digitale Zählerschaltkreis besteht aus nur einer benutzerspeziﬁsch entwickelten FPGA und einem 32-Bit-Mikrocontroller. Die hohe Integration und geringe Anzahl an Komponenten verringert den Stromverbr SMD-Technologie sichert hohe Produktionsqualität. Eine robuste Bauweise und ein Metallgehäuse, das mechanischen Stößen standhält und vor EMI a bschirmt, sind weitere nützliche Merkmale.

Die Verwendung der reziproken interpolierten Zählung in diesem Gerät führt zu einer ausgezeichneten relativen Auﬂösung von 12 Stellen/s für alle Frequenzen.

Statt mit der Zeitbasis ist die Messung mit den Eingangszyklen synchronisiert. Gleichzeitig mit der normalen „digitalen“ Zählung, misst das Gerät analog die Zeit zwischen den Start-/Stopp-Triggerereignissen und dem nächsten folgenden Taktimpuls. Dies geschieht in vier identischen Schaltkreisen durch Auﬂaden eines Integrationskondensators mit einem konstanten Strom ab dem Triggerereignis. Das Au gestoppt. Die im Integrationskondensator gespeicherte Ladung steht für die Zeitdifferenz zwischen dem Start-Triggerereignis und der vorderen Flanke des ersten folgenden Taktimpulses. Auf gleiche Weise erfolgt die Ladungsintegration für das Stopp-Triggerereignis.

auch und führt zu einer MTBF von 30.000 Stunden. Moderne

ﬂaden wird mit der vorderen Flanke des ersten folgenden Taktimpulses

Fernsteuerung

Nachdem der „digitale“ Teil der Messung abgeschlossen ist, werden die in den Kondensatoren gespeicherten Ladungen von Analog-Digital-Wandlern gemessen.

Das Gerät berechnet das Ergebnis nach Abschluss aller Messungen, also nach der digitalen Zeitmessung und den analogen Interpolationsmessungen. Das Ergebnis ist, dass die digitale Grundauﬂösung von ± 1 Taktimpuls (10 ns) bei den Geräten

er Serie FCA3000 auf 100 ps und bei den Geräten der Serie FCA3100 auf 50

d ps verringert wird.

a die Messung mit dem Eingangssignal synchronisiert ist, ist die Auﬂösung für

D Frequenzmessungen sehr hoch und frequenzunabhängig. Die Zähler verfügen über 14 Displaystellen, sodass die Auﬂösung nicht durch das Display beschränkt wird.

Das Gerät kann über die zwei Schnittstellen GPIB und USB programmiert werden.

Die GPIB-Schnittstelle bietet vollständigen allgemeinen Funktionsumfang und Konformität mit den aktuell verwendeten Standards IEEE 488.2 1987 für Hardware und SCPI 1999 für Software. Es gibt auch einen zweiten GPIB-Modus, der den Befehlssatz Agilent 53131/132 emuliert, um einfach Geräte in betriebsbereiten ATE-Systemen wechseln zu können.

Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000 vii

Vorw o rt

Schneller GPIB-Bus

Die USB-Schnit TimeView™ Analysesoftware. Das Kommunikationsprotokoll ist eine eigenständige Version von SCPI.

Diese Zähler unterstützen auch schnelle Buskommunikation. Die Busübertragungsrate beträgt bis zu 2.000 getriggerte Messungen pro Sekunde. Es können bis zu 250.000 Messungen pro Sekunde durchgeführt werden, wenn diese auf dem internen Speicher gespeichert werden.

Diese sehr große Messrate ermöglicht neue Messperspektiven. Sie können beispielsweise eine Jitter-Analyse für mehrere zehntausend Impulsbreitenmessungen durchführen und diese in einer Sekunde erfassen.

In einem ausführlichen Programmierhandbuch sind die verfügbaren SCPI-basierten Programmierbefehle aufgeführt.

Das Gerät ist in GPIB-Umgebungen einfach zu verwenden. Mit dem integrierten Bus-Lernmodus können Sie alle Geräteeinstellungen manuell vornehmen und an den C um das Gerät auf dieselben Einstellungen zu reprogrammieren. Somit ist es nicht mehr erforderlich, dass der gelegentliche Benutzer die einzelnen Programmierungscodes lernt.

ontroller übertragen. Die Antwort kann später verwendet werden,

tstelle dient hauptsächlich der Nutzung mit der optionalen

sind nicht nur extrem leistungsfähige und vielseitige Geräte, sondern

Die vollständigen (manuell eingestellten) Geräteeinstellungen können darüber hinaus auf 20 internen Speicherorten gespeichert und einfach wieder abgerufen werden. Zehn der internen Speicherorte können vor dem Zugriff durch nicht autorisierte Benutzer geschützt werden.

viii Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000

Auspacken

Standardzubehör

Prüfen Sie, ob die Lieferung vollständig ist und beim Transport nicht beschädigt wurde. Ist die Lieferung unvollständig oder beschädigt, machen Sie umgehend Ihre Ansprüche gegenüber dem Transportunternehmen geltend. Wenden Sie sich darüber hinaus an Ihren lokalen Tektronix-Händler, wenn Reparaturen oder Ersatz erforderli

ch sind.

Identiﬁkation

Installation

Stromversorgung

Eine Liste Schnellstart-Benutzerhandbüchern zu Timer/Counter/Analyzer der FCA3000 und FCA3100 Serien sowie zu Microwave Counter/Analyzer der MCA3000 Serie.

Das Typenschild an der Rückseite des Geräts enthält Gerätemodell, Seriennummer und Konﬁgurationsinformationen. (Siehe Seite 5, Rückseite.) Um die Geräteinformationen anzeigen zu lassen, können Sie auch User Opt > About (Benutzeropt. > Info) drücken.

Sie können das Gerät an eine Wechselspannungsquelle mit 90-265 V

hließen. Das Gerät stellt sich automatisch auf die Eingangsspannung ein.

ansc

Geräte der Serien FCA3X00 und MCA3000 verfügen über keine durch den

utzer auswechselbare Sicherung.

Ben

VORSICHT. Wenn die Sicherung ausgelöst hat, ist es wahrscheinlich, dass

das Netzteil ebenfalls beschädigt ist. Wechseln Sie die Sicherung nicht aus. Senden Sie das Gerät an ein Tektronix Service-Center ein. Das Entfernen des Gehäuses zu Reparaturzwecken, Wartung und Justierung darf ausschließlich von qualiﬁziertem und geschultem Personal vorgenommen werden, das die damit

erbundenen Gefahren kennt.

des Standardzubehörs ﬁnden Sie in den jeweiligen

, 45-440 Hz

rms

DieGarantieerlischt,wenndasGerätinnerhalb der Garantiezeit durch nicht autorisierte Personen geöffnet und auf das Innere des Geräts zugegriffen wurde.

Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000 1

Auspacken

Erdung

Ausrichtung und Kühlung

IsteinGerätan vorliegt, so stellt dies eine erhebliche Gefahr dar. Vor dem Anschließen eines G eräts an die Stromversorgung müssen Sie sich vergewissern, dass ein funktionsfähiger Schutzleiter vorhanden ist. Nur bei funktionsfähiger Schutzerdung darf das Gerät an die Stromversorgung angeschlossen werden. Dazu muss ein dreiadriges Netzkabel verwendet werden. Andere Erdungsverfahren sind nicht z Schutzleiterkontakt verfügen.

VORSICHT. Wird der Standort eines Geräts von einer kalten in eine warme

Umgebung geändert, kann durch Kondensation Stromschlaggefahr entstehen. Lassen Sie vor der Verwendung des Geräts einige Stunden vergehen, damit sich evtl. entstandene Kondensation verﬂüchtigen kann. Stellen Sie sicher, dass die Anforde

WARNUNG. Unterbrechen Sie niemals die Erdungsleitung. Jede Unterbrechung

der Sch Schutzleiters an der Erdungsklemme führt zu Stromschlaggefahr.

Es ist Sie den Luftstrom durch die Lüftungsschlitze an den Seiten des Geräts nicht blockieren. Lassen Sie an den Seiten und der Rückseite des Geräts jeweils 5 cm Abstand. Das Gerät verfügt zusätzlich über ausklappbare Beine zum Aufstellen auf einem Tisch.

rungen an die Erdung des Geräts strengstens e ingehalten werden.

utzerdung innerhalb oder außerhalb des Geräts oder das Abklemmen der

keine Betriebslage für das Gerät vorgeschrieben. Achten Sie darauf, dass

eine Stromversorgung angeschlossen, bei der ein Erdungsfehler

ugelassen. Verlängerungsleitungen müssen immer über einen

2 Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000

Umgang mit dem Gerät

Vo rderseite

1. Netzschalter (Siehe Seite 10, Netzschalter.)

2. Hauptb

3. Messtasten (Siehe Seite 10, Messtaste.)

4. Navigationstasten (Siehe Seite 12, Taste „Save/Exit“ (Speichern/Beenden).)

5. Eingangsstecker (Siehe Seite 4, Eingangsstecker.)

6. Tastenfeld (Siehe Seite 12, Tasten des Tastenfelds.)

ildschirm (Siehe Seite 6, Hauptbildschirm.)

Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000 3

Umgang mit dem Gerät

Eingangsstecker

1. Eingänge A und B und Triggeranzeigen. Eine blinkende Trigger-LED zeigt die ordnungsgemäße Triggerung an.

2. Anzeige „Gate“. Die Anzeige GATE leuchtet, wenn der Zähler Eingangszyklen zählt.

3. Eingang C. Vorteiler (3 GHz oder 20 GHz, Serien FCA3000 und FCA3100) oder Abwärtswandler (27 GHz oder 40 GHz, Serie MCA3000) zum Messen hoher Frequenzen.

HINWEIS. Bei der Werksoption RP werden die Eingänge für Geräte der Serie

FCA30 LED-Anzeigen „Gate“ und „Trig A/B“ bleiben an der Vorderseite. Die Option RP ist nicht für Geräte der MCA3000 erhältlich.

00 und FCA3100 von der Vorderseite auf die Rückseite verlegt. Die

4 Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000

Rückseite

Umgang mit dem Gerät

1. Impulsausgang (nur Serie FCA3100)

2. Typenschild mit Angaben zu Modell, Seriennummer und installierten

Optionen.

3. Netzstecker.

4. USB 2.

5. GPIB-Schnittstelle für den Anschluss an den Controller.

6. Optionale Eingänge an der Rückseite. Bei der Werksoption RP werden die

Eingänge an der Vorderseite an die Rückseite verlegt. Nicht für Geräte der Seri

7. Eingang zur externen Aktivierung (zur externen Synchronisation von Mes Eingänge A und B zur Messaktivierung auswählen.

8. Ex (Einstellungen) auf „Auto“ eingestellt, ist dieser Eingang automatisch ausgewählt, vorausgesetzt, es ist ein gültiges Signal vorhanden.

9. 10-MHz-Ausgang. Stellt ein Referenzsignal zur Verfügung, das aus der aktiven Messreferenz abgeleitet wird (interne oder externe Referenz). Die Quelle der Messreferenz wird im Menü „Settings“ (Einstellungen) eingestellt.

0, 12-Mb/s-Anschluss für den Anschluss an den PC.

e MCA3000 verfügbar.

sungen). Im Menü „Settings“ (Einstellungen) können Sie auch die

terner Referenzeingang. Ist die Mes sreferenz i m Menü „Settings“

Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000 5

Umgang mit dem Gerät

Hauptbildschirm

Messwertmodus

Das Gerät verwendet ein monochromes LCD-Display zur Anzeige der Signalquellen, Gerätemessungen (nummerisch und graﬁsch) und Menüeinträge. Welche Einträge angezeigt werden, hängt vom Display-Modus ab.

Drücken Sie die Taste „Value“ (Wert), um eine hochauﬂösende nummerische Anzeige d

er der aktuellen Messergebnisse anzuzeigen.

1. Die aktuelle Messung.

2. Die Quelle des gemessenen Signals. Wenn es sich beim angezeigten

Hauptmesswert um einen statistischen Messwert handelt, wird zusätzlich angeze MEAN:“ (A MITTEL:)).

3. Der Ha Informationen zum Quellsignal. Messwerte oder Anzeige ändern sich je nach Mess-oderAnalysemodus.

4. Messstatus. Zeigt den Mathematik- oder Grenzwertprüfungsmodus (MATH oder LIM), den Messstatus Messen/Hold/Einzel (MEAS, HOLD, SING) und den GPIB-Fernsteuerungsmodus (REM) an. Der Messstatus wird in allen Anzeigemodi angezeigt.

HINWEIS. Normalerweise zeigt der Bildschirm die aktive Messung an, wenn das

rät ferngesteuert wird. TimeView schaltet jedoch den Bildschirm aus, um

Ge Messungen zu beschleunigen: Auf dem Bildschirm wird die Meldung „Display OFF“ (Display AUS) angezeigt, der Messstatus lautet „REM“ (Fernsteuerung) und alle Tasten an der Vorderseite des Geräts sind deaktiviert, mit Ausnahme der Taste „Esc“. Drücken Sie die Taste „Esc“, um e ine Nachricht „Return To Local“ (Zurück zu lokaler Steuerung) an das Remote-Gerät zu senden und das Gerät wieder in den Lokalmodus zu schalten.

igt, dass es sich um einen statistischen Messwert handelt (z. B. „A

uptmesswert. Der Messwert im unteren Bereich der Anzeige zeigt

Sie können die Taste „Esc“ nicht verwenden, um das Gerät wieder in den Lokalmodus zu schalten, wenn über die Remote-Verbindung „Local Lockout“ (Lokalmodus deaktiviert) programmiert wurde.

6 Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000

Umgang mit dem Gerät

Menümodus

5. Grenzwertalar Grenzwert (LL) und den oberen Grenzwert (UL) werden als vertikale Balken mit ihren zugehörigen Grenzwerten angezeigt. Ein Emoticon zeigt den relativen Messwert und den Pass-/Fehler-Status in Bezug auf den Grenzwert an (liegt Messwert innerhalb der Grenzwerte, lächelt das Emoticon, liegt er außerhalb der Grenzwerte zeigen die Mundwinkel des Emoticons nach unten). Der der Messwert die Grenzwerte überschreitet und blinkt weiterhin, auch wenn der Messwert wieder innerhalb der Grenzwerte liegt. Durch Drücken von „Restart“ (Neu starten) wird der LIM-Status zurückgesetzt.

Durch Drücken einer Menütaste (z. B. „Meas“ oder eine der unteren Tasten des Tastenfelds) wird der untere Bereich des Bildschirms durch den Me nüeintrag der entsprechenden Taste ersetzt.

m-Anzeige (falls aktiviert). Die Einstellungen für d en unteren

LIM-Statustext im oberen Bereich des Bildschirms blinkt, wenn

Analysemodi

1. Der Menüpfad zeigt den Pfad der aktuellen Menüauswahl.

2. Das Menü zeigt die verfügbaren Menüeinträge an. Drücken Sie auf

dem Tas tenfeld die Taste direkt unter einem Menüeintrag, um den Eintrag auszuwählen und/oder ein tiefere Menüebene aufzurufen. Die aktuelle Auswahl wird als inverser Text dargestellt. Sie können auch die Navigationspfeile verwenden, um Menüeinträge zu markieren und

szuwählen.

Die Analysemodi (Zugriff erfolgt durch Drücken der Taste „Analyze“ (Analyse)) wenden grundlegende statistische Analysen an, um nummerische, Histogrammoder Trendanalysewerte auf statistischer Basis anzuzeigen.

Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000 7

Umgang mit dem Gerät

Nummerische An

und zeigt die Ergebnisse in Form von statistischen nummerischen Werten an.

MEAN: Die Hauptmessung zeigt den derzeitigen Wert nach N Abtastungen.

N: Die Anzahl der Abtastungen (eingestellt im Menü „Settings“ > „Stat“ (Einstellungen > Stat).

Max, Min: Der maximale und der minimale gemessene Wert.

SS: Spitze-zu-Spitze-Abweichung

Adev: Allan-Abweichung

Std: Standardabweichung

Histogramm-Anzeige. Das Gerät zeigt aufeinanderfolgende Messungen als Histogramm an. Die Anzahl der Intervallbereiche entlang der horizontalen Achse wird im Menü Settings > Stat (Einstellungen > Stat) eingestellt.

zeige. Das Gerät führt aufeinanderfolgende Messungen durch

1. Pegel für oberen und unteren Alarmgrenzwert (falls aktiviert). Bei einer aktiven Grenzwertprüfung führt das Gerät eine automatische Skalierung des Graphen durch, um das Histogramm und den Grenzwert anzuzeigen. Das Gerät verwendet nur Daten innerhalb der Grenzwerte der automatischen Skalierung. Messwerte außerhalb des sichtbaren Bereichs des Graphen werden durch eine Pfeilspitze am linken oder rechten Rand des Displays dargestellt.

2. Die laufende mittlere Messposition (X

3. Der abgeschlossene Prozentsatz der Messung.

8 Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000

Umgang mit dem Gerät

4. Die Mitte des Gr entsprechende Frequenz.

5. Horizontalsk (falls aktiviert) legt die Skalierung fest, um die aktuelle Messung und die Grenzwerteinstellungen anzuzeigen. Das Gerät führt ständig eine automatische Skalierung der Histogramm-Intervallbereiche auf Basis der gemessenen Da t en durch.

Trendkurv

stellt die Werte in Abhängigkeit von der Zeit als Kurve dar. Dieser Modus ist für die Überwachung von Schwankungen oder Messabweichungstrends nützlich. Eine Trendkurve stoppt (wenn HOLD aktiviert ist) oder startet neu (wenn RUN aktiviert ist), nachdem die eingestellte Anzahl an Abtastungen abgeschlossen wurde. Der Graph der Trendkurve wird ständig automatisch auf Basis der gemesse Grenzwertalarme (falls aktiviert) werden als horizontale Linien dargestellt.

enanzeige. Das Gerät führt aufeinanderfolgende Messungen durch und

nen Daten skaliert, wobei bei einem Neustart bei null begonnen wird.

aphen (gekennzeichnet durch ein dunkles Dreieck) und die

ala des Graphen pro Skalenteil. Der Grenzwertalarm

1. Der obere und untere Frequenzbereich der Kurvenanzeige. Der Graph der Trendkurve wird ständig automatisch auf Basis der gemessenen Daten

liert, um die gemessenen Trendwerte anzuzeigen.

ska

2. Der abgeschlossene Prozentsatz der Messung.

3. Die horizontalen Einheiten pro Skalenteil.

4. Die Grenzwertalarmpegel (falls aktiviert). Bei einer aktiven Grenzwertprüfung

führt das Gerät die Skalierung des Graphen durch, um die Messtrendkurve und die Grenzwerte anzuzeigen (gestrichelte horizontale Linien).

Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000 9

Umgang mit dem Gerät

Bedienelemente

Netzschalter

Messtaste

Drücken Sie den Netzschalter, um das Gerät einzuschalten. Bei dem Netzschalter handelt es sich um einen sekundären Netzschalter. Sobald das Gerät an die Stromv versorgt, was durch die rote LED über dem Netzschalter angezeigt wird. Ziehen Sie den Stecker des Netzkabels aus Steckdose, um das Gerät vollständig von der Stromversorgung zu trennen.

unteren B unter einem Menüeintrag, um diesen Menüeintrag auszuwählen und ggf. ein Untermenü aufzurufen.

ersorgung angeschlossen ist, werden Teile des Geräts mit Strom

Verwenden Sie die Taste Meas (Messen), um das Menü für Messungen im

ereich des Bildschirms anzuzeigen. Drücken Sie eine Menütaste direkt

Taste „Value“ (Wert)

he Messungen umfassen Frequenz, Periode, Zeit, Impuls, Phase, Summe

Typisc (nur bei der Serie FCA3100) und Spannung. Der Umfang des Menüs für Messungen hängt von dem Gerätemodell und von der Konﬁguration ab.

Die aktuelle Auswahl wird durch Textinversion angezeigt (auf diese Weise wird auch die Cursorposition angezeigt). Wählen Sie die gewünschte Messfunktion aus, indem Sie die entsprechende Softkey-Taste unter einem Menüeintrag drücken.

Sie können auch die Pfeiltasten nach links und nach rechts verwenden, um den Cursor zu bewegen und andere Menüeinträge auszuwählen. Bestätigen Sie Ihre Auswahl, indem Sie die Taste Enter drücken.

rwenden Sie die Taste Val ue (Wert), um die aktuelle Messung

Ve als nummerischen Wert anzuzeigen. Das Gerät zeigt zusätzlich ergänzende Messwerte im unteren Bereich des Bildschirms an.

10 Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000

Umgang mit dem Gerät

Taste „Analyze

“ (Analyse)

Taste „Auto Set“ (Autom.

Einstellung)

Verwenden Sie die Taste Analyze (Analyse), um die aktuelle Messung in einem der drei Anzeigemodi für statistische Analyse anzuzeigen. Betätigen Sie die mehrmals die Taste „Analyze“ (Analyse), um zwischen den statistischen Anzeigemodi zu wechseln. (Siehe Seite 7, Analysemodi.)

Ver we nd en S i für die Messfunktion und die Eingangssignalamplitude automatisch einzustellen (für relativ normale Signale). Auf diese Weise können Sie das Gerät schnell für Anzeige eines Messwerts einstellen.

Wenn Sie einmal auf die Taste „Auto Set“ (Autom. Einstellung) drücken, geschieht Folgendes:

Die Triggerpegel werden automatisch eingestellt

Die Dämpfung wird auf 1fach eingestellt

Das Disp

Der Wert für die untere Auto-Trigger-Frequenz erhält folgende Einstellung:

lay wird eingeschaltet

100 Hz, wenn fin≥100 Hz

eTasteAuto Set (Autom. Einstellung), um Triggerpegel

fin,wenn10<fin<100Hz

10 Hz, wenn fin≤10 Hz

Durch zweimaliges Drücken der Taste „Auto Set“ (Autom. Einstellung) innerhalb von zwei Sekunden erfolgt ein ausführlicheres Preset. Die folgenden Parameter werden zusätzlich eingestellt, wenn die Taste „Auto Set“ (Autom. Einstellung) zweimal gedrückt wird:

Legt die Meas Time (Messdauer) auf 200 ms fest

Schaltet Hold-Off aus

Setzt Hold/Run (Halten/Starten) auf Run (Starten)

chaltet Math/Limit (Math./Grenzwert) aus

Schaltet Analog Filters (Analoge Filter) und Digital Filters (Digitale Filter) aus

Setzt Timebase Ref (Zeitbasisreferenz) auf Auto

Schaltet Arming (Aktivierung) aus

Eine noch umfassendere Preset-Funktion kann durch Aufrufen der werkseitigen Standardeinstellungen erfolgen.

Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000 11

Umgang mit dem Gerät

Taste „Save/Ex

(Speichern/Beenden)

Taste „Esc“

Pfeiltaste

n und Taste

„Enter“

it“

Verwenden Sie die Taste Save/Exit (Speichern/Beenden), um die aktuelle

Auswahl zu bestätigen und zur vorigen Menüebene zu wechseln.

Verwenden Sie die Taste Esc, um z ur vorigen Menüebene zu wechseln,

ohne die aktuelle Einstellung zu bestätigen.

Die Pfeiltasten und die Taste Enter bieten je nach Modus mehrere Funktionen:

Menu mode (Modus „Menü“) Verwenden Sie die Pfeiltasten „nach links“, „nach rechts“ und die Taste „Enter“, um Menüeinträge anzuzeigen und auszuwählen.

Tasten des Tastenfelds

Numeric entry mode (Modus „Nummerische Eingabe“): Verwenden Sie die Pfeiltaste „nach links“, um die rechte Stelle in einem Einstellungsfeld zu löschen. Verwenden Sie die Pfeiltasten „nach oben“ und „nach unten“, um einen nummerischen Wert in einem Einstellungsfeld zu erhöhen oder zu

ngern (in einem 1-2-5-Muster).

verri

Verwenden Sie die Taste Enter, um den angezeigten Wert oder den

ewählten Menüeintrag zu übernehmen.

ausg

LCD-Display-Kontrast: Verwenden Sie die Pfeiltasten „nach oben“ und

h unten“, um die Kontrasteinstellung zu ändern, wenn gerade kein Menü

„nac bzw. keine Eingabeaufforderung angezeigt wird.

Verwenden Sie die Tasten des Tastenfelds, um Menüeinträge auszuwählen,

rätekonﬁgurationsmenüs aufzurufen und Parameterwerte einzugeben.

Ver we nd en Si e di e nummerischen Tasten (Tasten 0–9, ., und ±), um nummerische Parameterwerte in Parameterfelder einzugeben.

12 Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000

Umgang mit dem Gerät

Ver we nd en Si e d und die beiden nicht gekennzeichneten Tasten in der oberen Reihe), um die entsprechenden Bildschirmmenüeinträge auszuwählen.

Ver we nd en S ie d ie Menu-Tasten (Menütasten) („Input A“ (Eingang A) bis „User Opt“ (Benutzeropt.) in der unteren Reihe des Tastenfelds), um das Menü für die entsprechende Taste anzuzeigen.

Input A (Eingang A), Input B (Eingang B). Verwenden Sie die Tasten Input A (Eingang A) und Input B (Eingang B), um die Eingangskanaleinstellungen für den ausgewählten Kanal anzuzeigen und zu konﬁgurieren. Die Menüs für die Eingänge A und B bieten kanalbezogene Einstellungsmöglichkeiten. Dazu gehören die Einstellungen „Trigger slope“ (Triggerﬂanke), „Signal coupling“ (Signalkopplung) (AC oder DC), „Input impedance“ (Eingangsimpedanz) (50 Ω oder 1 MΩ), „Input attenuation“ (Eingangsdämpfung) (1fach oder 10fach), „Trigger mode“ (Triggermodus) („Manual“ (Manuell) oder „Auto“), „Trigger level“ (Triggerpegel) (nur im Triggermodus „Manual“ (Manuell)) und „Filter“ (Sperrfrequenz). Die Menüs der Eingänge A und B sind identisch.

Um einen bestimmten Triggerpegel einzustellen, wählen Sie den Triggermodus Manual (Manuell), wählen Sie den Menüeintrag Tr i g aus, und verwenden Sie die Pfeiltasten, um den Wert zu erhöhen oder zu verringern. Sie können auch die nummerischen Tasten verwenden und anschließend Enter drücken, um den Wert einzugeben.

ie Softkey-Tasten unter den Menüeinträgen (Tasten 1–5

Im Menü „Filter Settings“ (Filtereinstellungen) können Sie einen festen 100-kHz-Filter oder einen justierbaren Digitalﬁlter auswählen. Die entsprechende Sperrfrequenz wird im Eingabemenü eingegeben, das angezeigt wird, wenn Sie im Menü die Option „Digital LP Frequency“ (Digitale Tiefpassfrequenz) auswählen.

HINWEIS. Verwenden Sie immer Auto-Triggerpegel, wenn Sie die Anstiegs- oder

Abfallzeit messen.

Settings (Einstellungen). Verwenden Sie die Taste Settings (Einstellungen), um das Menü für die Messeinstellungskonﬁguration anzuzeigen. Das Menü „Settings“ (Einstellungen) bietet messungsbezogene Einstellungsmöglichkeiten. Dazu zählen die Einstellungen „Measure Time“ (Messdauer) (für Frequenzmessungen), „Burst“ (für Impulsmodulierte Signale), „Arming“ (Aktivierung) (bedingungsabhängiges Starten und Stoppen der Messung), „Trigger Holdoff“ (Triggerverzögerung stoppen), „Statistics“ (Statistiken) (Einstellungen für statistische Messwerte), „Time base Reference“ (Zeitbasisreferenz) (intern oder extern) und „Miscellaneous“ (Verschiedenes) (z. B. Eingangssignal-Timeout-Periode und untere Auto-Trigger-Frequenz)

Math/Limit (Math./Grenzwert). Verwenden Sie die Taste Math/Limit (Math./Grenzwert), um die Konﬁgurationsmenüs für die Funktionen Mathematik und Grenzwertprüfung anzuzeigen. Das Menü „Math“ (Math.) bietet vordeﬁnierte Formeln und benutzerdeﬁnierte Konstanten zur mathematischen Nachbearbeitung

Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000 13

Umgang mit dem Gerät

der Messergebn Verarbeitung ist die Umwandlung einer Messung, um einen Mischer oder Multiplikator zu berücksichtigen, der zum Testsignal gehört.

Im Menü „Limits“ (Grenzwerte) können Sie nummerische Grenzwerte einstellen und auswählen, wie das Gerät Grenzwertverletzung angibt.

User Opt (Benutzeropt.). Verwenden Sie die Taste User Opt (Benutzeropt.), um das Menü für die Konﬁgurierung der Benutzeroptionen anzuzeigen. Im Menü „Us vornehmen. Dazu gehören das Speichern und Aufrufen von Geräteeinstellungen (bis zu 20 im nichtﬂüchtigen Speicher, jede mit einer eindeutigen Beschriftung), das Auswählen einer Busschnittstelle (USB oder GPIB), die GPIB-Bus-Konﬁguration (Modus, Adresse), durchführen von Geräteselbsttests, bedingte Ausgangssignaleinstellungen (nur für die Serie FCA3100) und das Anzeige und Konﬁguration).

Das Men Gerätekalibrierung. Für diesen internen Kalibrierungsprozess ist Kennwortzugriff erforderlich. Informationen zur internen Gerätekalibrierung ﬁnden Sie in den technischen Referenzhandbüchern zu Timer/Counter/Analyzer der FCA3000 und FCA3100 Serien sowie zu Microwave Counter/Analyzer der MCA3000 Serie.

n Gerätekonﬁgurationsinformationen (Modell, Seriennummer, Firmware

isse. Eine typische Verwendung für die mathematische

er Opt“ (Benutzeropt.) können Sie Geräteeinstellungen

ü „User Opt“ (Benutzeropt.) enthält auch eine Funktion zur

/Run (Halten/Starten). Verwenden Sie die Taste Hold/Run (Halten/Starten),

Hold

um die Messwerterfassung zu steuern. Drücken Sie Taste, um zwischen den Modi „Run“ (Starten) (kontinuierliche Messwerterfassung) und „Hold“ (Halten) hin- und herzuschalten. Die Messwertanzeige in der rechten oberen Ecke des Bildschirms ändert sich von MEAS auf HOLD, sobald das Gerät in den Modus „Hold“ (Halten) geschaltet wird. Drücken Sie die Taste „Hold/Run“

Halten/Starten), um die kontinuierliche Messwerterfassung fortzusetzen.

(

Um eine Einzelmessung durchzuführen, schalten Sie das Gerät in den Modus

Hold“ (Halten), und drücken Sie anschließend die Taste „Restart“ (Neu starten).

„ Die Messwertanzeige in der rechten oberen Ecke des Bildschirms ändert sich von HOLD auf SING, sobald das Gerät eine Einzelmessung durchführt.

Neu starten. Verwenden Sie die Taste Restart (Neu starten), um die Messwerte zu löschen und eine neue Messung durchzuführen. Dies ist hilfreich, wenn Sie eine neue Messung starten müssen, nachdem sich das Eingangssignal geändert hat, besonders bei langer Messdauer. Verwenden Sie die Taste zum Durchführen von Einzelmessungen, wenn sich das Gerät im Modus „Hold“ (Halten) beﬁndet.

Das Drücken der Taste „Restart“ (Neu starten) beeinﬂusst keine Geräteeinstellungen.

14 Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000

Nummerische Werte eingeben

Gelegentlich kann es erforderlich sein, Konstanten und Grenzwerte in ein Menüfeld einzugeben. Eventuell möchten Sie auch einen Wert eingeben, der nicht in der Liste der vorgegebenen Werte durch Drücken der Pfeiltasten nach oben/nach unten ausgewählt werden kann, oder der Abstand vom erforderlichen Wert zum urs Verringern mit den Pfeiltasten zu erreichen.

Umgang mit dem Gerät

prünglichen Wert ist zu groß, um ihn bequem durch Erhöhen oder

Menüs

Menüs A) und „Input B“ (Eingang

„Input A“ (Eingang

Um nummeri

sche Werte einzugeben, verwenden Sie die nummerischen Tasten

(0-9, . (Dezimalpunkt) und ± (Vorzeichenwechsel)).

Sie könne

n auch Werte in wissenschaftlicher Schreibweise eingeben. Mit der Softkey-Taste EE (Exponent eingeben) können Sie zwischen der Eingabe der Mantisse und des Exponenten hin- und herschalten.

Drücken Sie Save|Exit (Speichern/Beenden), um den neuen Wert zu speichern, oder Esc, um dieses Menü zu beenden, ohne den Wert zu speichern (der aktuelle Wert bleibt erhalten).

In den Menüs der Eingänge A und B können Sie Einstellungen zur Konﬁguration der einzelnen Kanäle vornehmen. Die Inhalte der Menüs der Eingänge A und B sind identisch.

elle 1: Die Menüs „Input A“ (Eingang A) und „Input B“ (Eingang B)

Tab

Eintrag Beschreibung

Slope (Flanke) Triggerung auf ansteigende oder abfallende Signalﬂanke. Signal

coupling

ignalkopplung)

(S Input

mpedance

i (Eingangsimpedanz)

nput signal

I attenuation (Eingangssignaldämpfung)

Trigger Mode (Triggermodus)

AC oder DC

MΩ oder 50 Ω

1fach oder 10fach

Einstellen des Triggerpegelmodus (Auto oder Man). Verwenden S ie im Triggermodus „Auto“ den Menüeintrag „Trig“, um den Triggerpegel manuell auf einen Prozentwert der Amplitude einzustellen. Verwenden Sie im Triggermodus „Man“ den Menüeintrag „Trig“, um einen Triggerwert einzugeben.

HINWEIS. Verwenden Sie immer die Einstellung „Auto“, wenn Sie die

Anstiegs- oder Abfallzeit messen.

Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000 15

Umgang mit dem Gerät

Tabelle 1: Die Menüs „Input A“ (Eingang A) und „Input B“ (Eingang B) (Fortsetzung)

Eintrag Beschreibung

Trig

Filter

Setzt den Signal-Triggerpegel. Der angezeigte Wert ist der aktuelle Triggerpegel.

Setzt einen festen analogen 100-kHz-Filter oder einen justierbaren digitalen Sperrﬁlter. Verwenden Sie das Menü „Digital LP Frequency“ (Digitale Tiefpassfrequenz), um eine bestimmte Frequenz einzustellen.

Menü „Set

tings“

(Einstellungen)

Verwenden Sie das Menü „Settings“ (Einstellungen), um die Messparameter zu konﬁgurieren.

Tabelle 2: Das Menü „Settings“ (Einstellungen)

Eintrag Beschreibung

Meas Time (Messdauer)

Burst

Arm

ivierung)

(Akt

Trigger-Holdoff Legt die Verzögerung fest, w ährend der die Stopp-Triggerbedingungen

Stat Legt die Parameter für statistische Messwerte fest:

Legt die Messdauer fest. Dieses Menü ist für Frequenzmessungen

bar. Eine längere Messdauer bedeutet weniger Messungen pro

verfüg Sekunde und liefert eine höhere Auﬂösung.

Legt die Parameter für impulsmodulierte (Burst) Signalmessungen fest. Das Menü „Burst settings“ (Burst-Einstellungen) ist verfügbar, wenn die

ng Meas > Freq > Freq Burst (Messen > Freq. > Freq. Burst)

Messu ausgewählt ist. Die Trägerfrequenz und die Modulationsfrequenz (die Impulsfolgefrequenz (PRF)) können häuﬁg auch ohne ein zusätzliches

rnes Aktivierungssignal gemessen werden.

exte

t die Start- und Stopp-Parameter für die Messung. Unter

Setz Messaktivierung ist die Steuerung der tatsächlichen Start- und Stoppzeit einer Messung zu verstehen. Der normale frei durchlaufende Modus wird

erdrückt, und die Triggerung erfolgt, sobald die Vortrigger-Bedingungen

unt erkannt werden.

Die für die Aktivierung verwendeten Signale können auf drei Kanäle (A, B

r E) angewendet werden, und es können unterschiedliche Kanäle als

ode Start- bzw. Stoppkanal verwendet werden. Alle Bedingungen können in diesem Menü eingestellt werden.

ch dem Start der Messung ignoriert werden. Wird üblicherweise

na verwendet, um Signale zu umgehen, die durch prellende Relaiskontakte entstehen.

Die Anzahl der Abtastungen, die für die Berechnung verschiedener

statistischer Messwerte verwendet werden.

Die Anzahl der Intervallbereiche in der Histogramm-Ansicht.

Ermöglicht die Aktivierung (ON) oder Deaktivierung (OFF) der Schrittsteuerung (die Verzögerung zwischen Messungen) und legt die Verzögerungszeit auf einen Wert zwischen 2 μs und 500 s fest.

16 Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000

Tabelle 2: Das Menü „Settings“ (Einstellungen) (Fortsetzung)

Eintrag Beschreibung

Timebase (Zeitbasis)

Legt eine Internal (interne) oder External (externe) Zeitbasisreferenz für Messungen fest. Eine dritte Alternative ist die Einstellung Auto. Liegt bei dieser Einstellung ein gültiges Signal am Referenzeingang an, wird die externe Zeitbasis ausgewählt. Die Anzeige EXT REF in der rechten oberen Ecke des Bildschirms zeigt an, dass das Gerät eine externe Zeitbasisreferenz verwendet.

Umgang mit dem Gerät

Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000 17

Umgang mit dem Gerät

Tabelle 2: Das Menü „Settings“ (Einstellungen) (Fortsetzung)

Eintrag Beschreibung

Misc (Versch.) Legt verschiedene Messparameter fest:

Interpolator Calibration (Interpolator-Kalibrierung) aktiviert oder deaktiviert die Interpolator-Kalibrierung des Geräts. Das Gerät erhöht die Messgeschwindigkeit, wobei jedoch die Messgenauigkeit abnimmt.

Smart Measure (Intelligente Messung) aktiviert:

Smart Time Interval (Intelligentes Zeitintervall) (für

Zeitintervallmessungen), das Zeitmarken verwendet, um zu bestimmen, welcher Messkanal dem anderen vorgeht.

Smart Frequency (Intelligente Frequenz) (für Frequenz- oder Periodenmittelwert-Messungen), das kontinuierliche Zeitmarken und eine Regressionsanalyse verwendet, um die Auﬂösung für Messungen zwischen 0,2 s und 100 s zu erhöhen.

Timeout aktiviert oder deaktiviert die Timeout-Funktion und legt die maximale Wartezeit für die Beendigung einer anstehenden Messung fest, bevor ein Nullergebnis ausgegeben wird. D er Bereich liegt zwischen 10 ms und 1000 s.

Auto Trig Low Freq (Untere Auto-Trigger-Frequenz) legt die untere Auto-Trigger-Frequenz für die automatische Triggerung und Spannungsmessungen auf einen Bereich zwischen 1 Hz und 100 kHz fest. Ein höherer Grenzwert bedeutet eine schnelle Einstellzeit und schnellere Messungen.

Input C Acq (Erf. Eingang C) (nur Serie MCA3000) setzt den:

ModusAcquisition (Erfassung) auf Auto (Abtasten des gesamten festgelegten Frequenzbereichs für gültige Eingangssignale) oder Manual (Manuell) (Abtasten eines schmalen Bands um eine festgelegte Mittenfrequenz für gültige Eingangssignale). Der Modus „Manual“ (Manuell) wird für die Messung von Burst-Signalen benötigt, wird jedoch auch für FM-Signale empfohlen, wenn die ungefähre Frequenz bekannt ist. Ein weiteres Merkmal des manuellen Modus ist, dass die Messergebnisse wesentlich schneller bereitgestellt werden, da kein Erfassungsvorgang durchgeführt wird.

Beachten Sie, dass Signalfrequenzen außerhalb des manuellen Erfassungsbereichs zu falschen Ergebnissen führen können. Um den Bediener auf diese Möglichkeit hinzuweisen, ist in der rechten oberen Ecke des Bildschirms die Anzeige M.ACQ (Man. Erf.) sichtbar.

Zentralwert Freq C

TIE (Time Interval Error) (nur Serie FCA3100) stellt das Gerät auf die automatische Auswahl einer Referenzfrequenz (Auto) oder die manuelle Eingabe einer Frequenz (Manual (Manuell)) ein. Die TIE-Messung verwendet kontinuierliche Zeitmarken, um langsame Phasenverschiebungen in nominell stabilen Signalen über längere Zeiträume zu beobachten.

18 Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000

Umgang mit dem Gerät

Menü Math/Limit

(Math./Grenzwert)

Das Menü „Math/

Limit“ (Math./Grenzwert) bietet Einstellungsmöglichkeiten zur Anwendung mathematischer Berechnungen auf eine Messung und zur Aktivierung des Geräts für die Durchführung von Grenzwertprüfungen.

Tabelle 3: Das Untermenü „Math“

Eintrag Beschreibung

Math

K, L, M

Im Unter

menü „Limit“ (Grenzwert) können Sie Bedingungen für die

Verwenden Sie dieses Menü, um eine von fünf Formeln auszuwählen und auf das Messergebnis anzuwenden, oder Wählen Sie „Off“ (Aus) aus, um die Funktion „Math“ zu deaktivieren. Die verfügbaren Formeln sind:

K*X + L K/X + L (K*X + L)/M (K/X + L)/ M X/M – 1

K, L, und M sind Konstanten, für die Sie einen beliebigen Wert einstellen können. X steht für das aktuelle, unveränderte Messergebnis.

Konstanten in den Formeln, für die Sie einen beliebigen Wert einstellen können.

Grenzwertprüfung und das Verhalten bei Grenzwertverletzungen einstellen. (Siehe Seite 75, Grenzwertprüfung.)

Tabelle 4: Das Untermenü „Limit“ (Grenzwert)

Eintrag Beschreibung

Limit Behavior (Grenzwertverhalten)

Modus „Limit“ (Grenzwert)

Lower Limit (Unterer Grenzwert)

Upper Limit (Oberer Grenzwert)

Legt die Aktion des Geräts fest, wenn eine Grenzwertverletzung erkannt wird oder deaktiviert den Modus für die Grenzwertprüfung.

Legt den Begrenzungstyp für die Grenzwertprüfung fest (oberer oder unterer Grenzwert oder Grenzwertbereich).

Legt den unteren Grenzwert fest.

Legt den oberen Grenzwert fest.

Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000 19

Umgang mit dem Gerät

Menü „User Opt“

(Benutzeropt.)

Im Menü „User Op

t“ (Benutzeropt.) können Sie allgemeine Geräteparameter

einstellen.

Tabelle 5: Das Menü „User Opt“ (Benutzeropt.)

Eintrag Beschreibung

Save/Recall (Speichern Abrufen)

Sie können bis zu 20 Geräte-Setups oder acht Messdatensätze im nicht ﬂüchtigen S

Setup:

Dataset (Datensatz): Sie können einen einzelnen statistischen Messwert

speich „Restart“ (Neu starten), um einen einzelnen Messwert zu erfassen). Bis zu acht Datensätze können im nichtﬂüchtigen Speicher gespeichert werden. Jeder anstehende Messung mehr als 32.000 Abtastungen enthält, werden nur die letzten 32.000 Abtastungen gespeichert. Das Gerät weist jedem Daten

peicher speichern oder abrufen. Untermenüeinträge sind:

Save Current Setup (Aktuelles Setup speichern): Speichern Sie das

aktuelle G eräte-Setup auf einem angegebenen Speicher.

Recall Setup (Setup abrufen): Laden Sie das aktuelle Geräte-Setup

von einem a Sie das Standard-Setup, um die Werksteinstellungen auf das Gerät zu laden.

Modify Labels (Bezeichnungen ändern): Ändern Sie die zum

jeweilig Eindeutige Bezeichnungen erleichtern es Ihnen, sich an die Verwendung des Setups zu erinnern.

Setup Protect (Setup-Schutz): Wenn der Setup-Schutz eingeschaltet

ist, kan Durch Ausschalten des Setup-Schutzes werden alle Speicherplätze gleichzeitig freigeschaltet.

ern oder abrufen (Gerät im Modus „Hold“ (Halten), drücken Sie

Datensatz kann bis zu 32.000 Abtastungen enthalten. Wenn die

satz eine Standardbezeichnung zu, die Sie bearbeiten können.

ngegeben Speichersteckplatz auf das Gerät. Verwenden

en Speichersteckplatz gehörende siebenstellige Bezeichnung.

n nicht auf die ersten 10 Speicherplätze zugegriffen werden.

(Speichern): Speichern Sie den aktuellen statistischen Messwert

Save

unter dem ausgewählten Speicherort.

Recall (A brufen): Lädt und zeigt den ausgewählten Datensatz an.

Erase (Löschen): Löscht den ausgewählten Datensatz.

Total Reset (Vollständiger Reset): Es werden alle Werkseinstellungen

wiederhergestellt und alle Benutzerdaten (Setups und Datensätze)

öscht.

gel

Kalibrierung

f diesen Menüeintrag kann nur für die Werkskalibrierung zugegriffen

Au werden. Der Menüeintrag ist Kennwortgeschützt.

20 Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000

Umgang mit dem Gerät

Tabelle 5: Das Menü „User Opt“ (Benutzeropt.) (Fortsetzung)

Eintrag Beschreibung

Schnittstelle Legt die aktive Busschnittstelle fest (GPIB oder USB) und weist

Adressinformationen zu.

Bus Type (Bustyp): Wählen Sie GPIB oder USB aus. GPIB Mode (Modus „GPIB“): Wählen Sie Native (Nativ) (der in

diesem Modus verwendete SCPI-Befehlssatz nutzt alle Funktionen dieser Geräteserie vollständig) oder Compatible (Kompatibel) (der in diesem Modus verwendete SCPI-Befehlssatz ist kompatibel mit Agilent 53131/132/181).

GPIB Address (GPIB-Adresse): Geben Sie die GPIB-Gerätenummer (0–30) für dieses Gerät ein.

Test

Digit Blanks (Ausgeblendete Stellen)

Info Zeigt Geräteinformationen wie Gerätemodell, Seriennummer, Version der

Wählen Sie Tests aus, die beim Hochfahren durchgeführt werden. Test Mode (Modus „Test“) Wählen Sie einen individuellen Geräteselbsttest

aus, oder wählen Sie alle Tests aus. Start Test (Test starten): D er ausgewählte Test wird durchgeführt. Legt die Anzahl der Stellen fest, die ausgeblendet werden sollen. Jitter-Messergebnisse können einfacher abgelesen werden, wenn eine

oder mehrere Stellen mit dem niedrigsten Wert ausgeblendet werden. Verwenden Sie die Pfeiltasten „nach oben“ oder „nach unten“, um die Zahl der S tellen zu ändern, oder geben Sie die gewünschte Zahl (zwischen 0 und 13) über das Tastenfeld ein. Die ausgeblendeten Stellen sind durch Striche auf dem Bildschirm gekennzeichnet.

Geräteﬁrmware, Zeitbasisoption, Datum der Kalibrierung und die obere Frequenzgrenze von Kanal C (bei Geräten mit der Option Kanal C) an.

Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000 21

Umgang mit dem Gerät

22 Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000

Eingangssignal-Konditionierung

Das Gerät verfügt über Eingangsverstärker, um eine Vielzahl verschiedener Signale an die Messlogik des Geräts anpassen zu können. Diese Verstärker verfügen über eine große Zahl an Bedienelementen, und es wichtig, zu verstehen, wie diese Bedienelemente interagieren und wie sie das Signal beeinﬂussen.

Das folgende Blockdiagramm zeigt den Weg des Eingangssignals durch die verschiedenen Komponenten. Hierbei handelt es sich um kein vollständiges Schaltbil soll, die Bedienelemente zu verstehen.

d, sondern lediglich um eine Darstellung, die Sie dabei unterstützen

Drücken Sie die Menütasten Input A (Eingang A) oder Input B (Eingang B), um auf die Eingangsbedienelemente zugreifen zu können.

Eingangsbedienelemente

edanz

Imp

Dämpfung

In den entsprechenden Menüs für die Eingänge A und B können Sie die Eingangsimpedanz auf den Wert 1 MΩ oder 50 Ω einstellen.

VORSICHT. Das Einstellen der Impedanz auf 50 Ω bei einer Eingangsspannung

on mehr als 12 V

v führen.

Sie können die Amplitude des Eingangssignals um den Faktor 1 oder 10 dämpfen, indem Sie den Wert mit der Menü-Softkey-Taste 1x/10x umschalten.

kann zu einer Beschädigung des Eingangsschaltkreises

RMS

Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000 23

Eingangssignal-Konditionierung

Kopplung

Ver we nd en Si e d dynamischen Eingangsspannungsbereichumbiszu5Vüberschreitetoderwenn die Dämpfung die Auswirkungen von Rauschen und Störungen verringert. (Siehe Seite 28, Verringern oder Ignorieren von Rauschen und Störsignalen.)

Schalten Sie zwischen AC- und DC-Kopplung um, indem Sie die Softkey-Taste AC/DC betätigen.

Verwenden Sie die AC-Kopplung, um unerwünschte Gleichspannungsanteile herauszuﬁltern. Verwenden Sie die AC-Kopplung, wenn eine Gleichspannung, die höher ist als der Einstellungsbereich für den Triggerpegel mit einem Wechselspannungssignal überlagert ist. Wenn Sie zum Beispiel symmetrische

le wie Sinus-, Rechteck- und Dreiecksignale messen, ﬁltert die

Signa AC-Kopplung die Gleichspannungsanteile heraus. Das bedeutet, dass ein Triggerpegel von 0 V immer auf die Mitte des Signals ausgerichtet ist, wo die Triggerung am beständigsten ist.

ie Dämpfung immer dann, wenn das Eingangssignal den

Verwenden Sie die DC-Kopplung für Signale mit wechselndem oder mit sehr niedrigem oder sehr hohem Tastverhältnis. Die folgenden Abbildungen zeigen, wie aufgrund einer Signalamplitude, die auf einen Wert unterhalb des Triggerhysteresebands fällt, Impulse nicht erfasst werden oder keine Triggerung

folgt.

24 Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000

Eingangssignal-Konditionierung

Signalﬁlter

Wenn Sie keinen möglicherweise das Signal-Rausch-Verhältnis (häuﬁg als S/N oder SNR bezeichnet) zu niedrig (unter 6 bis 10 dB). Bestimmte Bedingungen erfordern spezielle Lösungen wie Hochpass-, Bandpass- oder Kerbﬁlter. Normalerweise ist die Frequenz von unerwünschten Rauschsignalen jedoch höher als die, der zu erfassenden Signale. In diesem Fall können Sie den integrierten Tiefpassﬁlter verwenden.

Abbildung 1: Die Menüeinträge unter „Filter“.

Analog Low-pass Filter (Analoger Tiefpassﬁlter). Das Gerät verfügt über je einen

analogen RC-Tiefpassﬁlter für Eingang A und für Eingang B. Die Sperrfrequenz liegt bei etwa 100 kHz und die Signalunterdrückung ist 20 dB bei 1 MHz. Genaue Frequenzmessungen von verrauschten, niederfrequenten Signalen (bis 200 kHz) sind möglich, wenn die Rauschanteile eine deutlich höhere Frequenz haben als das Grundsignal.

beständigen Ablesewert angezeigt bekommen, ist

Es gibt analoge und digitale Filter, die Sie koppeln können.

Digital Low-pass Filter (Digitaler Tiefpassﬁlter). Der digitale Tiefpassﬁlter nutzt die Holdoff-Funktion. Mit der Funktion Trigger-Holdoff kann eine Totzeit in den Triggereingangsschaltkreis integriert werden. Das bedeutet, dass der Eingang des Geräts alle Hysteresebandübergänge des Eingangssignals für eine vorher festgelegte Zeit nach dem Triggersignal ignoriert.

Wenn Sie die Holdoff-Zeit auf etwa 75 % der Zykluszeit des Signals einstellen, wird ein eine fehlerhafte Triggerung um den Punkt, zu dem das Eingangssignal durch das Hystereseband zurückkehrt, unterdrückt. Wenn das Signal den Triggerpunkt des nächsten Zyklus erreicht, ist die eingestellte Holdoff-Zeit abgelaufen und ein neuer, korrekter Trigger wird ausgelöst.

Sie müssen keine passende Holdoff-Zeit ber echnen, da dies das Gerät für Sie übernimmt, indem es die von Ihnen im Menü „Digital LP Freq“ (Digitale Tiefpassfrequenz) eingegebene Sperrfrequenz in die entsprechende Holdoff-Zeit umrechnet.

Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000 25

Eingangssignal-Konditionierung

Um eine effekti sicherzustellen, sollten Sie einige Einschränkungen berücksichtigen. Zunächst müssen Sie eine ungefähre Vorstellung von der zu messenden Frequenz haben. Eine zu niedrige Sperrfrequenz führt möglicherweise zu einem beständigen Ablesewert, der jedoch zu niedrig ist. In einem solchen Fall erfolgt die Triggerung nur jeden zweiten, dritten oder vierten Zyklus. Eine zu hohe Sperrfrequenz (größer als das Zwei Ablesewert. In diesem Fall wird ein Rauschimpuls für jeden Halbzyklus gezählt.

Der Einste

Verwenden Sie ein Oszilloskop, um im Zweifelsfall die Frequenz und Signalform Ihres Ein

ve und eindeutige Verwendung der digitalen Filterfunktion

fache der Eingangsfrequenz) führt ebenfalls zu einem beständigen

llbereich für die Sperrfrequenz ist sehr groß: 1 Hz–50 MHz

gangssignals zu messen.

ildung 2: Der digitale Tiefpassﬁlter operiert in der Messlogik, nicht im

Abb Eingangsverstärker.

t diesem Menüeintrag können Sie die den Triggermodus einstellen. Ist die

Triggermodus (Man/Auto)

26 Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000

Mi Option Auto aktiv, misst das Gerät automatisch die Spitze-Spitze-Pegel des Eingangssignals und legt und den Triggerpegel auf 50 % dieses Werts fest. Die Dämpfung wird ebenfalls automatisch eingestellt.

Für Messungen der Anstiegs- und Abfallzeit stellt das Gerät die Triggerpegel auf 10 % und 90 % der gemessenen Spitzenwerte ein.

Ist die Option Manual (Manuell) aktiv, wird der Triggerpegel im Menü Trig eingestellt. Der aktuelle Triggerwert wird unterhalb des Menüeintrags „Trig“ angezeigt.

Eingangssignal-Konditionierung

Manueller Trigger (Trig)

Beschleunigen

von Messungen. Mit der Auto-Trigger-Funktion werden

Amplituden gemessen und Triggerpegel schnell berechnet. Wenn Sie Messungen jedoch beschleunigen möchten, ohne auf die Vorteile der automatischen Triggerung zu verzichten, verwenden Sie die Funktion Auto Trig Low Freq (Untere Auto-Trigger-Frequenz), um die untere Frequenzgrenze für Spannungsmessungen einzustelle n. Diesen Menüeintrag ﬁnden Sie unter

Settings > M

isc > Auto Trig Low Freq (Einstellungen > Versch. > Untere

Auto-Trigger-Frequenz).

Wenn Si e wi ist, als ein bestimmter Wert f in einem Eingabemenü festlegen. Der Bereich für f

ssen, dass die Frequenz des zu messenden Signals immer höher

, (untere Frequenz), können Sie diesen Wert

low

(untere Frequenz)

low

ist 1 Hz bis 100 kHz. Der Standardwert ist 100 Hz. Durch die schnellere Erkennung der Triggerpegelspannung gilt, je größer der Wert, umso höher die Messgeschwindigkeit.

HINWEI

S. Sie können den automatischen Trigger an einem und manuelle

Triggerpegel am anderen Eingang verwenden.

Im Men

ü „Trig“ können Sie einen bestimmten Triggerwert eingeben. Verwenden Sie die Pfeiltasten, um den Wert für den Triggerpegel zu erhöhen oder zu verringern, oder verwenden Sie das Tastenfeld, um einen bestimmten Wert einzugeben. Halten Sie die entsprechende Pfeiltaste g edrückt, um einen Wert schnell zu ändern.

Das Einstellen manueller Triggerpegel beschleunigt den Messzyklus. Beim Verwenden von manuellen Triggern muss das Gerät die Triggerpegel nicht erkennen und berechnen.

NWEIS. Das Gerät schaltet vom Triggermodus „Auto“ in den Modus „Man“,

wenn Sie manuell einen Triggerpegel eingeben.

HINWEIS. Verwenden Sie zum Messen von Signalen mit schwankenden Pegeln

einen manuellen Trigger.

Umwandeln eines Auto-Triggerpegels in einen manuellen Triggerpegel. Sie können die berechneten Auto-Triggerpegel in feste manuelle Triggerpegel umwandeln, indem Sie vom Triggermodus Auto auf den Triggermodus Manual (Manuell) umschalten. Der aktuell berechnete Auto-Triggerpegel (angezeigt unter dem Menüeintrag Tr i g) wird zum neuen, festen manuellen Pegel. Nachfolgende

Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000 27

Eingangssignal-Konditionierung

Messungen erfo für jede Messung berechnen muss.

HINWEIS. Sie können den automatischen Trigger an einem und manuelle

Triggerpegel am anderen Eingang verwenden.

lgen erheblich schneller, da das Gerät nicht mehr die Triggerpegel

Verringern oder Ignorieren von Rauschen und Störsignalen

Die Eingangsschaltkreise des Geräts sind rauschempﬁndlich. Das Anpassen der Signal Eingangsempﬁndlichkeit des Geräts verringert das Risiko falscher Zählungen aufgrund von Rauschen und Störsignalen. Ein falscher Triggerpegel mit einer schmalen Hysterese kann zu falschen Zählungen bei Signalen mit variablen Pegeln führen, wie der in folgenden Abbildung dargestellt.

amplitude und Rauschcharakteristik des Eingangssignals an die

Eine breitere Triggerhysterese führt zu korrekter Triggerung und korrekten Messergebnissen bei Signalen mit variablen Pegeln und bei verrauschten Signalen.

Verwenden Sie die folgenden Funktionen, um Auswirkungen von Rauschen zu verringern oder zu beseitigen und Messergebnisse zu verbessern:

28 Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000

Eingangssignal-Konditionierung

Trigger

hysterese

10fache Dämpfu

Kontinuierlich variable Triggerpegel (Auto-Trigger)

Kontinuierlich variable Hysterese für einige Funktionen

Analoger Tiefpassﬁlter zur Rauschunterdrückung

Digitaler Tiefpassﬁlter, (Trigger-Holdoff)

Sie können mehrere der oben aufgeführten Möglichkeiten gleichzeitig nutzen, um zuverlässige Messergebnisse bei stark verrauschten Signalen zu erzielen.

Die Optimierung der Eingangsamplitude und des Triggerpegels sowie das Verwenden eines Dämpfungsglieds und der Triggersteuerung sind unabhängig von der Eingangsfrequenz und über den Gesamten Frequenzbereich nützlich. Tiefpassﬁlter hingegen funktionieren selektiv über einen beschränkten Frequenzbereich.

Das Signal muss das 20-mV-Eingangshystereseband durchlaufen, bevor die Triggerung erfolgen kann. Diese minimale Triggerhysterese verhindert, dass der Eingangsschaltkreis zu schwingen beginnt und verringert dessen

hempﬁndlichkeit. Weitere Bezeichnungen für Triggerhysterese sind

Rausc Triggerempﬁndlichkeit und Rauschfestigkeit.

ng am Eingang

nges Rauschen auf einem Signal kann sich ebenfalls auf den Triggerpunkt

Geri auswirken, indem dieser nach vor oder hinten verschoben wird, selbst wenn das Rauschen keine falschen Zählungen verursacht. Diese Triggerunsicherheit ist beim Messen von niederfrequenten Signalen von besonderer Bedeutung, da die Slew-Rate des Signals (in V/s) bei niederfrequenten Signalen gering ist.

Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000 29

Eingangssignal-Konditionierung

Um diese Trigge so schnell wie möglich durchlaufen (hohe Slew-Rate). Ein Signal mit großer Amplitude durchläuft das Triggerhystereseband schneller als ein Signal mit kleiner Amplitude. Dämpfen Sie das Signal nicht zu stark, und stellen Sie eine hohe Geräteempﬁndlichkeit ein, wenn Sie Mess ungen für niederfrequente Signale durchführen, bei denen die Triggerunsicherheit ein wichtiger Faktor ist.

Falsche Zählungen, die durch Triggerfehler verursacht werden, treten häuﬁgauf. Verringern Sie die Eingangssignalamplitude, um durch Störsignale verursachte, falsche Zählungen zu vermeiden. Dies ist besonde rs wichtig, wenn Messungen an Schaltkreisen mit hoher Impedanz durchgeführt werden und wenn eine Eingangsimpedanz von 1 MΩ verwendet wird. Unter diesen Bedingungen fangen

itungen häuﬁg Störsignale auf.

die Le

runsicherheit zu verringern, muss das Signal das Hystereseband

Verwenden von

Triggerpegeleinstellungen

Eine externe Dämpfung und die interne 10fache Dämpfung verringern

ignalamplitude zusammen mit dem Rauschen, während die interne

die S Empﬁndlichkeitssteuerung des Geräts die Geräteempﬁndlichkeit und somit auch die Empﬁndlichkeit für Rauschen verringert. Verwenden Sie die integrierte 10fache Dämpfung, ein externes Koaxialdämpfungsglied oder einen 10fach-Tastkopf, um große Signalamplituden zu verringern.

Bei den meisten Frequenzmessungen wird die optimale Triggerung erreicht, indem der mittlere Triggerpegel, je nach Signalcharakteristik, mithilfe eines schmalen oder breiten Hysteresebands auf die Mitte der Amplitude gesetzt wird.

Verwenden Sie beim Messen von niederfrequenten, rauscharmen Sinussignalen eine hohe Empﬁndlichkeit (schmales Hystereseband). Die Triggerung auf oder nahe der Mitte der Sinuswelle führt zu den geringsten Triggerfehlern, da die Signalﬂanke dort am steilsten ist.

30 Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000

Eingangssignal-Konditionierung

Wenn Sie falsche Zählungen aufgrund von verrauschten Signalen verhindern möchten, führt das Erweitern des Hysteresefensters zum besten Ergebnis, wenn Sie weiterhin das Fenster um die Mitte des Eingangssignals setzen. Die Signalexk

Auto-Trigger. Bei normalen Frequenzmessungen ohne Aktivierung wechselt die Auto-Triggerfunktion in den Modus Auto (Wide) Hysteresis, (Auto-Hysterese (Breit)), wodurch das Hysteresefenster auf eine Größe zwischen 30 % und 70% der Spitze-Spitze-Amplitude erweitert wird. Dies erfolgt mit einem schrittweisen Annäher Signal-Triggerpegel (die Pegel, bei denen die Triggerung gerade stoppt). Das Gerät stellt die Hysteresepegel a nschließend auf die berechneten Werte ein. Die relativen Standard-Hysteresepegel werden an Eingang A bis 70 % und an Eingang B bis 30 % angezeigt. Diese Werte können manuell auf zwischen 50 % und 100 % an Eingang A und zwischen 0 % und 50 % an Eingang B angepasst werden, werd

ursionen außerhalb des Hysteresebands sollten gleich sein.

ungsverfahren zur Bestimmung der minimalen und maximalen

en jedoch nur auf einen Kanal angewendet.

Normalerweise wiederholt das Gerät den Vorgang der

altrigger-Pegelerkennung für jede Frequenzmessung, um neue Trigger-

Sign und Hysteresewerte zu erkennen. Eine Voraussetzung für die Aktivierung der Auto-Triggerung ist daher ein sich wiederholendes Eingangssignal. Eine weitere Bedingung ist, dass sich die Signalamplitude nach dem Start der Messung nicht mehr erheblich verändert.

Auto-Trigger verringert zusätzlich die maximale Messrate, sobald ein automatisches Testsystem viele Messungen pro Sekunde durchführt. Drücken Sie die Taste „Auto Set“ (Autom. Einstellung) einmal, um den Triggerpegel manuell

uf die im Modus „Auto level“ (Autom. Pegel) berechneten Werte einzustellen

a und somit die Messrate zu erhöhen.

Manual trigger (Manueller Trigger). Das Umschalten auf Man Trig bedeutet eine Narrow Hysteresis (Schmale Hysterese) beim letzten Autopegel. Einmaliges Drücken der Taste Auto Set (Autom. Einstellung) startet eine einzelne, automatische Triggelpegelberechnung (Auto Once (Einmal Auto)) Dieser berechnete Wert (50 % der Spitze-Spitze-Amplitude) bildet den neuen, fest eingestellten Triggerpegel, der ggf. manuell angepasst werden kann.

Oberwellenverzerrung. Grundsätzlich gilt, dass stabile Ablesewerte Rausch- und Störungsfrei sind. Ein stabiler Ablesewert bedeutet jedoch nicht zwangsläuﬁg

Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000 31

Eingangssignal-Konditionierung

auch ein richti dennoch falschen Ablesewerten führen.

Sinussignale Graﬁken dargestellt, können mithilfe der richtigen Einstellung des Triggerpegels (Modus „Manuell“) oder durch Verwenden einer kontinuierlich variablen Empﬁndlichkeit (Modus „Auto“) gemessen werden. Sie können darüber hinaus die Funktion „Trigger-Holdoff“ verwenden, um den Triggerpunkt auf einen bestimmten Punkt auf dem Signal zu setzen und die Ergebnisse so zu verbessern.

ges Messergebnis. Oberwellenverzerrungen können zu stabilen und

, die Oberwellenverzerrungen enthalten, wie in den nachfolgenden

32 Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000

Frequenzmessungen

Messtheorie

iproke Zählung

Rez

Die Geräte der Serie FCA3000, FCA3100 und MCA3000 nutzen ein hochauﬂösendes, reziprokes Zählverfahren, das den Start der Messung mit dem Eingangssignal synchronisiert. Dies führt z ur Zählung einer genauen Anzahl

tegraler Eingangszyklen.

Reziprokes Zählen stellt eine erhebliche Verbesserung gegenüber dem Verfahren einfacher Frequenzzähler dar, bei dem die Anzahl der Eingangszyklen während einer voreingestellten, nichtsynchronisierten Gatezeit gezählt wird. Die einfache Gatezählung kann zu einem Zählfehler von ±1 Eingangszyklus führen, insbesondere beim Messen niedriger Frequenzen.

Nach dem Start der eingestellten Messzeit, synchronisiert das Gerät den Start der aktuellen Gatezeit mit dem ersten Triggerereignis (t

) des Eingangssignals.

Auf die gleiche Weise synchronisiert das Gerät den Stopp der tatsächlichen Gatezeit mit dem Eingangssignal, nachdem die eingestellte Messdauer abgelaufen ist. Mit der Multi-Registerzählung können Sie gleichzeitig die tatsächliche Gatezeit (tg) und die Anzahl der Zyklen (n) messen, die innerhalb dieser Gatezeit liegen.

Anschließend berechnet das Gerät die Frequenz nach der Formel:

Unabhängig von der zu messenden Frequenz misst das Gerät die Gatezeit (tg) mit einer Auﬂösung von 100 ps. Das Verwenden eines Vorteilers wirkt sich nicht auf den Quantisierungsfehler aus. Daher ist der relative Quantisierungsfehler 100 ps/tg.

Für die Messdauer von einer Sekunde lautet der Wert:

Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000 33

Frequenzmessungen

Abtasthaltung

Timeout

Messgeschwindigkeit

Außer bei sehr n

iedrigen Frequenzen sind t

und die eingestellte Messdauer

nahezu identisch.

Liegt während der Messung plötzlich kein Eingangssignal mehr an, zeigt das Gerät weiter

hin das Ergebnis der letzten Messung an, wie bei einem Voltmeter mit

Abtast-Halte-Funktion.

Hauptsächlich für die Verwendung von GPIB können Sie durch Auswählen von

Settings >

Misc > Timeout (Einstellungen > Versch. > Timeout) manuell eine

Timeout-Zeit festlegen. Der Berei ch für die Timeout-Zeit liegt zwischen 10 ms und 1000 s, und die Standardeinstellung lautet Off (Aus).

Wählen Sie eine Zeit aus, die länger ist als die Zykluszeit der niedrigsten zu messenden Frequenz. Multiplizieren Sie die Zeit mit dem Vorteilungsfaktor des Eingangskanals, und geben Sie diese Zeit als Timeout-Wert ein.

Erfolgt innerhalb der Timeout-Zeit keine Triggerung, zeigt das Gerät „NO SIGNAL“ (Kein Signal) an.

Die eingestellte Messdauer bestimmt die Messgeschwindigkeit für den Periodenmittelwert und die Frequenzmessungen. Für kontinuierliche Signale:

Wenn die automatische Triggerung aktiv ist und erhöht werden kann auf:

Wenn die manuelle Triggerung aktiv ist oder GPIB verwendet wird:

Mittelwert- und Einzelzyklusmessungen. Um die tatsächliche Gatezeit oder Messarpertur zu verringern, verfügen die Zähler über eine sehr kurze Messdauer und einen Modus mit der Bezeichnung Single (Einzel) für Periodenmessungen. Im Modus „Single“ (Einzel) misst das Gerät nur einen Zyklus des Eingangssignals. Bei Anwendungen, bei denen das Gerät einen Eingangskanal mit Vorteiler verwendet, entspricht die Zyklusanzahl der Einzelmessung dem Teilungsfaktor. Verwenden Sie einen niedrigen Teilungsfaktor, wenn Sie mit sehr kurzer Arpertur messen möchten.

Sie erreichen die maximale Auﬂösung, wenn Sie Frequenz- und Periodenmessungen im Durchschnittsmodus durchführen. Grundsätzlich ist zwischen Dauer und Genauigkeit der Messung abzuwägen. Entscheiden Sie, wie viele Stellen der Messwert haben soll, und verwenden die kleinstmögliche Messdauer, mit der Sie das gewünschte Ergebnis erzielen.

34 Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000

Frequenzmessungen

Der Einsatz ein

es Vorteilers kann sich auf die Messdauer auswirken (FCA3003,

FCA3020, FCA3103 und FCA3120). Der Einsatz eines Vorteilers wirkt sich auf die

minimale Messdauer aus, da kurze Bursts eine Mindestanzahl an Trägerperioden aufweisen müssen. Diese Anzahl hängt vom Vorteilungsfaktor ab.

Abbildung 3: 16fache Vorteilung

Die Abbildung zeigt die Auswirkung des 3-GHz-Vorteilers. Der Vorteiler gibt für 16 Eingangszyklen einen Rechteckzyklus aus. Verwendet das Gerät einen Vorteiler, wird die Anzahl der vorgeteilten Ausgangszyklen (z. B. f/16) gezählt. Das Display zeigt die richtige Eingangsfrequenz an, da das Gerät die Auswirkungen des Teilungsfaktors d wie folgt kompensiert:

Bei reziproken Zählern verringert sich die Auﬂösung nicht durch den Einsatz eines Vorteilers. Für den relativen Quantisierungsfehler gilt weiterhin:

Verwenden Sie die folgende Tabelle, um die für die verschiedenen Messmodi verwendeten Vorteilungsfaktoren zu ermitteln:

Tabelle 6: Für Messungen verwendete Vorteilungsfaktoren

Funktion Vorteilungsfaktor

Freq A/B (300 MHz) Burst A/B (<160 MHz) Burst A/B (>160 MHz) Periode A/B AVG (Durchschn.) (400 Periode A/B SGL (Einzel) (300 MHz Freq C (3 GHz) Freq C (20 GHz)

MHz)

)

2 1 2 2 1 16 128

Niederfrequente Signale. Signale unter 100 Hz müssen mithilfe der manuellen Triggerung gemessen werden, außer die Standardeinstellung (100 Hz) wird geändert. (Siehe Seite 18.) Der untere Grenzwert kann auf 1 Hz eingestellt werden, jedoch wird der Messvorgang erheblich verlangsamt, wenn die automatische Triggerung bei sehr niedrigen Frequenzen verwendet wird.

Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000 35

Frequenzmessungen

Bei Messimpuls einer Messung ohne Vorteilung (z. B. Period Sgl (Periodeneinzelmessung)), ist für die Messung mindestens die Dauer eines Zyklus erforderlich. Diese beträgt 10 Sekunden bzw. längstens 20 Sekunden. Schlimmstenfalls fand gerade vor dem Start der Messung ein Triggerereignis statt, wie in der nachfolgenden Abbildung dargestellt. Das Messen der Frequenz des gleichen Signals dauert dann doppelt so lang, da die Sie in diesem Fall eine kurze Messdauer eingeben, benötigt das Gerät für die Durchführung der Messung 20–40 Sekunden.

en mit niedriger Wiederholungsrate, z. B. ein 0,1-Hz-Impuls bei

se Funktion die Vorteilung mit dem Faktor 2 umfasst. Selbst wenn

ignale (FCA3003, FCA3020, FCA3103 und FCA3120). Der Vorteiler des

HF-S

Eingangs C teilt die Eingangsfrequenz, bevor sie durch die normale, digitale Zähllogik gezählt wird. Der Teilungsfaktor wird als Vorteilungsfaktor bezeichnet und kann, je nach Art des Vorteilers, verschiedene Werte annehmen. Der 3-GHz-Vorteiler ist für einen Vorteilungsfaktor von 16 konzipiert. Das bedeutet, dass beispielsweise eine Frequenz von 1,024 GHz an Eingang C zu einer Frequenz

n 64 MHz umgewandelt wird.

Vorteiler bieten optimale Leistung beim Messen von stabiler und kontinuierlicher

F. Die meisten Vorteiler sind grundsätzlich instabil und beginnen ohne

H Eingangssignal selbst zu oszillieren. Um dieses Oszillieren zu verhindern, verfügt das Gerät über einen integrierten Startdetektor. Dieser Startdetektor misst kontinuierlich den Pegel des Eingangssignals und blockiert den Vorteilerausgang, sobald kein oder ein zu schwaches Eingangssignal anliegt.

36 Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000

Frequenzmessungen

Abbildung 4: Startdetektor (Abb. Go-detector) im Vorteiler.

Ein zu messendes Burst-Signal unterliegt bestimmten Anforderungen. Unabhängig von der Fähigkeit des Geräts, innerhalb einer sehr kurzen Messdauer zu messen, muss die Burst-Dauer de n folgenden Mindestanforderungen entsprechen:

Normalerweise wird tatsächliche Minimalgrenze durch andere Faktoren bestimmt, wie z. B der Geschwindigkeit des Startdetektors. Diese Geschwindigkeit hängt von den verwendeten, speziellen Eingangsoptionen ab.

Messen von Mikrowellen (FCA3020, FCA3120, MCA3027 und MCA3040). Mit den Geräten FCA3020 und FCA3120, die über einen 20-GHz-Vorteiler verfügen, können Sie Frequenzen bis zu 20 GHz messen.

Mit den Geräten MCA3027 und MCA3040 können Sie mithilfe von Abwärtswandlern Frequenzen bis zu 27 GHz bzw. 40 GHz messen. Abwärtswandler mischen das unbekannte Eingangssignal mit der bekannten Frequenz eines Lokaloszillators (LO), bis ein Signal innerhalb des

hlassbereichs des ZF-Verstärkers (in diesem Fall 10–200 MHz) verfügbar ist.

Durc (Siehe Abbildung 5.)

Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000 37

Frequenzmessungen

Abbildung 5: Mikrowellenerfassung mit der Serie MCA3000.

Der grundlegende LO-Frequenzbereich beträgt 430–550 MHz und ist in mehrere

e, in einer Nachschlagetabelle hinterlegte Frequenzen aufgeteilt. Der

diskret LO-Ausgang wird in einen Kammgenerator eingespeist, der ein harmonisches Spektrum erstellt, das den gesamten festgelegten Mikrowellenbereich abdeckt.

Die automatische Berechnung der Eingangsfrequenz umfasst die folgenden Schritte:

1. Vo rerfassung: Bei diesem Vorgang wird festgestellt, ob ein messbares Signal am Eingang vorhanden ist und die LO-Frequenz bestimmt, die ein ZF-Signal zur Verfügung stellt, das über einem bestimmten Schwellenwert liegt. Dies erfolgt durch die schrittweises Herabstufen der LO-Frequenz vom höchsten zum niedrigsten Wert der Nachschlagetabelle und durch Bereitstellung

daraus resultierenden Kammgeneratorspektrums an den Mischer. Der

des Vorgang wird gestoppt, sobald der Signaldetektor ein Statussignal an d en Prozessor ausgibt.

2. Erfassung: In diesem Vorgang wird die Oberwelle zur Erzeugung des ZF-Signals ermittelt. Das Gerät misst die ZF, verringert die LO-Frequenz um 1 MHz und misst die ZF erneut. Durch Bestimmen von Wert und Vorzeichen der Differenz zwischen den beiden Messungen kann das Gerät ermitteln, ob die ursprüngliche ZF zu der berechneten Oberwelle hinzuaddiert oder von dieser abgezogen werden muss, um den endgültigen Wert zu erreichen. Beträgt die Differenz zwischen den beiden Werten beispielsweise 5 MHz, erkennt das Gerät, dass die fünfte Oberwelle die ursprüngliche ist.

3. Berechnung der endgültigen HF: Das Gerät kennt die LO-Frequenz, den Multiplikationsfaktor n und das Vorzeichen. Das Gerät zählt die ZF während

38 Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000

Frequenzmessungen

Eingänge A und B

einer der gewün das Ergebnis zur Berechnung des endgültigen Werts, um diesen wie folgt anzuzeigen:

Es gibt mehr können. Diese möglichen Probleme werden durch von der Geräteﬁrmware ergriffene Maßnahmen behoben. Beispiel:

Eine der Stufenfrequenzen erzeugt eine ZF, jedoch nicht ihren Verschiebungswert. Das Gerät wechselt zum nächsten Tabellenwert.

Frequenzmodulation verursacht eine instabile „n“-Wert-Berechnung. Das Gerät erhöht die Messdauer.

Leistungsmessung. Die Geräte der Typen MCA3027 und MCA3040 können die Mikrowellensignalstärke über den gesamten Bereich des Eingang C-Abwä Leistungsmessung, die im Abwärtswandler gespeichert sind, helfen dabei, das Ablesen der Messwerte zu v erbessern.

ere Zustände, die Probleme beim Erfassungsvorgang verursachen

rtswandlers messen. Die Korrekturdaten der frequenzabhängigen

schten Auﬂösung entsprechenden Messdauer und verwendet

Menüpfad: Meas > Freq (Messen > Freq)

Die Frequenz wird als Invertierung der Zeit zwischen zwei Triggerpunkten innerhalb des Hysteresebands gemessen. Das Gerät misst Frequenzen an den Eingängen A und B von 0,00 Hz bis 300 MHz im automatischen Triggermodus (0,001 Hz bis 400 MHz im manuellen Triggermodus).

Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000 39

Frequenzmessungen

Frequenzen übe gemessen. (Siehe Seite 91, Standard-Geräteeinstellungen.) Anschließend wird die Freq A automatisch ausgewählt. Weitere wichtige automatische Einstellungen sind AC Coupling (AC-Kopplung), Auto Trig und Meas Time 200 ms (Messdauer 200 ms). Die Standardeinstellungen dienen als Ausgangspunkt für erfolgreiche Frequenzmessungen.

Nachfolgend ﬁnden Sie eine Liste mit Einstellungen für optimale Frequenzmessungen:

AC Coupling (AC-Kopplung) – da ein mögliches DC-Offset normalerweise unerwünscht ist.

Auto Trig beutet in diesem Fall Auto Hysteresis (Auto-Hysterese) (vergleichbarmiteinerAGC)–daüberlagertes Rauschen, d as den normalen, schmale

Meas Time 200 ms (Messdauer 200 ms) – um eine optimale Abwägung zwisch

Einige der oben aufgeführten Einstellungen können durch Abrufen der

ardeinstellung oder durch drücken der Taste Auto Set (Autom. Einstellung)

Stand

vorgenommen werden. Einmaliges Drücken der Taste bedeutet:

Auto T

wird, wenn zuvor Man Trig ausgewählt war.

r 100 Hz werden am besten mithilfe der Standardeinstellung

n Hysteresebereich übersc hreitet, unterdrückt wird.

en Messgeschwindigkeit und Auﬂösung zu erhalten.

rig. Beachten Sie, dass diese Einstellung nur einmal vorgenommen

Eingang C

Geräte der Serie FCA3X00

Geräte der Serie MCA3000

h zweimaliges Drücken der Taste Auto Set (Autom. Einstellung) inn erhalb

Durc von zwei Sekunden wird die Messdauer auf 200 ms festgelegt.

Mit dem Vorteiler des Eingangs C bei den betreffenden Geräten der Serie FCA3X00 können Sie Frequenzen bis zu 20 GHz messen. Der Vorteiler des Eingangs C funktioniert automatisch und erfordert keine Einstellungen.

Mit den Geräten der Serie MCA3000 können Sie mithilfe e ines Verfahrens der Abwärtswandlung Frequenzen bis zu 27 GHz bzw. 40 GHz messen. (Siehe Seite 37, Messen von Mikrowellen (FCA3020, FCA3120, MCA3027 und MCA3040).) Alternativ steht Ihnen eine schneller (manuelle) Erfassung zur Verfügung, wenn Sie die ungefähre zu messende Frequenz kennen. Geben Sie die Frequenz als Ausgangspunkt für den Erfassungsvorgang an.

Eine weitere Funktion ist das Messen der Signalleistung mit hoher Auﬂösung.

40 Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000

Frequenzmessungen

Verhältnis A/

BurstA,B,C

B, B/A, C/A, C/B

Menüpfad: Meas > Freq Ratio (Messen > Frequenzverhältnis)

Um das Frequenzverhältnis zwischen zwei Eingangsfrequenzen zu ermitteln, zählt das Gerät die Zyklen gleichzeitig an zwei Kanälen und teilt das Ergebnis am primären Kanal durch das Ergebnis a m sekundären Kanal. Das Verhältnis kann zwischen de als primärer bzw. sekundärer Kanal dienen können. Das Verhältnis kann auch zwischen den Kanälen C und A oder zwischen den Kanälen C und B gemessen werden, wobei de r Kanal C als primärer Kanal dient.

Menüpfad: Meas > Freq Burst (Messen > Freq. Burst)

Ein Burst-Signal verfügt über ein Trägersignal (Dauerstrichsignal) und eine Modulationsfrequenz, die auch als Impulsfolgefrequenz (PRF) bezeichnet wird und die das Dauerstrichsignal ein- und ausschaltet.

n Eingängen A und B gemessen werden, wobei beide Kanäle jeweils

Burst und Triggerung

Die Dauerstrichsignal- und die PRF-Frequenz sowie die Anzahl der Zyklen in einem Burst werden ohne externes Aktivierungssignal und ohne wählbare Verzögerung der S tartaktivierung gemessen. (Siehe Seite 77, Aktivierung.)

Die allgemeinen Frequenzbeschränkungen für den jeweiligen Messkanal gelten auch für Burst-Messungen. Die Mindestanzahl der Zyklen in einem Burst an Eingang A oder B beträgt unter 160 MHz 3 Zyklen und zwischen 160 und 400 MHz 6 Zyklen. Burst-Messungen an Eingang C umfassen eine Vorteilung. Deshalb beträgt die Mindestanzahl der Zyklen das 3fache des Vorskalierungsfaktors. Bei Modellen mit 3 GHz beträgt der Faktor der Vorskalierung 16 und benötigt daher mindestens 48 Zyklen in jedem Burst.

Die minimale Burst-Dauer beträgt unter 160 MHz 40 ns und über 160 MHz 80 ns.

Bursts mit einer PRF über 50 Hz können ohne Aktivierung der automatischen Triggerung gemessen werden.

Synchronisationsfehler können mit der automatischen Triggerung häuﬁger vorkommen. (Siehe Seite 44, Mögliche Fehler bei der Burst-Messung.)

Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000 41

Frequenzmessungen

Burst-Messungen mit

manueller Voreinstellung

Ver we nd en S ie d die Lücken zwischen den Bursts sehr klein sind.

Ver we nd en Si e Kombination aus dem Triggermodus Auto und der Funktion Auto Sync führt in den meisten Fällen zu einem zufriedenstellenden Ergebnis. Manchmal führt das Umschalten der Triggerung von Auto auf Manual (Manuell) in den Menüs Input A/Input B (Eingang A/Eingang B) zu stabileren Ablesewerten.

An Eingang C erfolgt die Triggerung immer automatisch, und die Funktion Auto Set (Autom. Einstellung) wirkt sich nur auf die Burst-Synchronisation a us.

Um den richtigen Abschnitt eines Bursts zu messen, ist es erforderlich, die drei Zeitwerte „Measure Time“ (Messdauer), „Sync Delay“ (Sync.-Verzögerung) und „Arm Start Delay“ (Verzögerung der Startaktivierung) einzustellen.

ie manuelle Triggerung, wenn die PRF kleiner als 50 Hz ist und

immer zuerst die Taste Auto Set (Autom. Einstellung). Die

Abbildung 6: Um den richtigen Abschnitt eines Bursts zu messen, ist es erforderlich, drei Zeitwerte einzustellen.

Mit der intern synchronisierten BURST-Funktion können Sie an Eingang A und B Frequenzen von 0,001 Hz bis 300 MHz im automatischen Triggermodus (0,001 Hz bis 400 MHz im manuellen Triggermodus) und an Eingang C bis zur oberen speziﬁschen Frequenzgrenze des Vorteilers messen. So nehmen Sie eine Burst-Messung mit manuellen Einstellungen vor:

1. Wählen Sie Meas > Freq > Freq Burst (Messen > Freq. > Freq. Burst) aus.

2. Wählen Sie die Eingangsquelle A, B oder C aus.

3. Wählen Sie Settings > Burst (Einstellungen > Burst) aus.

4. Wählen Sie Meas Time (Messdauer) aus, und geben einen Wert für

die Messdauer ein, der kürzer ist, als die Burst-Dauer abzüglich zwei Dauerstrichsignal-Zyklen. Wenn Sie die ungefäh ren Burst-Parameter des Signals nicht kennen, beginnen Sie immer mit einer kurzen Messdauer und erhöhen Sie diese schrittw eise, bis der Ablesewert instabil wird.

42 Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000

Frequenzmessungen

5. Wählen Sie Sync ein, der größer als die Burst-Dauer und kleiner als die Invertierung der PRF ist.

6. Wählen Sie ein, der größer ist als der transiente Teil des Burst-Impulses.

7. Wählen Si Eingang A oder Eingang B verwendet werden soll. Verwenden Sie möglichst die untere Grenze, um die Anzahl der erforderlichen Zyklen für eine Messung zu minimieren.

8. Wählen Sie Save|Exit (Speichern/Beenden) aus, um das Messergebnis anzuzeigen.

Das Gerät zeigt alle relevanten Burst-Messungen an.

Auswählen der Messdauer. Die Messdauer muss kürzer sein, als die Burst-Dauer. Wird die Messung über eine Lücke zwischen den Burst hinaus fortgesetzt, egal

urz dieser Zeitraum auch immer sein mag, so ist die Messung unbrauchbar.

wie k Durch die Auswahl einer zu kurzen Messdauer wird lediglich die Auﬂösung verringert. Wird bei Frequenzmessungen an kurzen Bursts eine kurze Messdauer verwendet, führt dies zu einer schlechteren Auﬂösung als der, die normalerweise mit dem Gerät erreicht werden kann.

e Frequency Limit (Frequenzgrenze) (160/300 MHz) aus, wenn

Delay (Sync.-Verzögerung) a us, und geben Sie einen Wert

Start Delay (Startverzögerung) aus, und geben Sie einen Wert

e Funktion Sync.-Verzögerung. Die Sync.-Verzögerung dient der internen

Verzögerung der Startaktivierung. Sie verhindert den Start einer neuen Messung, bis die festgelegte Sync.-Verzögerungszeit abgelaufen ist.

Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000 43

Frequenzmessungen

Nach dem die Mes der Messung mit dem zweiten Triggerereignis im Burst. Das bedeutet, dass die Messung nicht fehlerhafterweise in einer Lücke zwischen zwei Bursts oder innerhalb eines Bursts startet.

Mögliche Fehler bei der Burst-Messung. Solange die Messung nicht mit dem Burst-Signal synchronisiert ist, kann die erste Messung ungewollt innerhalb eines Bursts starten. Wenn dies geschieht und wenn die verbleibende Burst-Dauer kürzer ist als die eingestellte Messdauer, ist der Ablesewert der ersten Messung falsch. Jedoch wird die nächste Messung nach der ersten durch eine ordnungsgemäß eingestellte Verzögerungszeit für die Startaktivierung synchronisiert.

Bei manuell durchgeführten Anwendungen stellt dies kein Problem dar. Bei automatisierten Testsystemen, bei denen das Ergebnis einer einzelnen Messabtastung zuverlässig sein muss, müssen mindestens zwei Messungen durchgeführt werden. Die erste zur Synchronisation der Messung, und die zweite, um ein Messergebnis zu ermitteln.

Frequenzmodulierte Signale

Ein frequenzmoduliertes Signal ist ein Trägersignal (Dauerstrichsignalfrequenz =f

), dessen Frequenz sich auf einen höheren bzw. niedrigeren Wert als die

Frequenz f

sdauer gestartet wurde, synchronisiert das Gerät den Start

ändert. Das Modulationssignal verändert die Frequenz des Trägers.

Frequenz f

Das Gerät ermöglicht folgenden Messungen:

= Trägerfrequenz (Frequenz)

= Maximalfrequenz (MAX)

max

= Minimalfrequenz (MIN)

min

Δf = Frequenzhub = f

Um die Trägerfrequenz zu bestimmen, messen Sie f

max–f0

(P-P).

, die nahe an f0liegt.

mean

1. Wählen Sie Analyze (Analyse) aus, um einen Überblick über die statistischen Parameter zu erhalten.

2. Wählen Sie die Messdauer so, dass das Gerät eine gerade Anzahl an Modulationsperioden misst. Auf diese Weise werden die negativen Frequenzabweichungen von den positiven während der Messung kompensiert.

Wenn die Modulationsfrequenz beispielsweise 50 Hz und die Messdauer 200 ms beträgt, benötigt das Gerät 10 vollständig gemessene Modulationszyklen.

Ist die Modulation nicht kontinuierlich, wie z. B. bei einem Sprachsignal, können positive Abweichungen nicht vollständig mit negativen Abweichungen kompensiert werden. In diesem Fall bleibt ein Teil des Modulationssignals unkompensiert. Dies führt zu einem zu hohen oder zu niedrigen Messergebnis.

44 Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000

Frequenzmessungen

Abbildun

Schlimm was zu folgender Ungenauigkeit führt:

Um eine genaue Messung der Trägerfrequenz f0durchzuführen, messen Si unmodulierte Signal, falls dieses verfügbar ist.

Modulationsfrequenzen über 1 kHz.

1. Schalten Sie Single (Einzel) aus.

2. Stellen Sie eine lange Messdauer ein, die einem geraden Vielfache

Niedrige Modulationsfrequenzen.

1. Wählen Sie Settings > Stat (Einstellungen > Stat) aus, und stellen Sie den

g 7: Frequenzmodulation

stenfalls bleibt genau ein halber Modulationszyklus unkompensiert,

edas

nder Inversion der Modulationsfrequenz entspricht. Sie erhalten einen guten Annäherungswert, wenn Sie eine lange Messdauer (z. B. 10 s) einstellen und wenn die Modulationsfrequenz hoch (über 1000 Hz) ist.

Parameter No. of samples (Anzahl der Abtastungen) unter Berücksichtigung der maximal zulässigen Messdauer auf eine n möglichst hohen Wert ein.

2. Wählen Sie Analyze aus, und lassen Sie den Mittelwert der Abtastungen vom Gerät berechnen.

Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000 45

Frequenzmessungen

fmax (MAX)

Im Normalfall e

rhalten Sie mit einer Messdauer von 0,1 s pro Abtastung

und mehr als 30 Abtastungen (n ≥30) gute Ergebnisse. In spe ziellen Fällen können Sie die optimale Kombination von Abtastumfang und Messdauer durch einige Messversuche ermitteln. Dies hängt von der tatsächlichen f Frequenzhub Δf

max

ab.

und dem

Hier ist die Abtastfrequenz der Messung (1/Messdauer) asynchron zur Modulationsfrequenz. Dies führt zu individuellen Messergebnissen, die willkürlich höher oder niedriger sind alsf Frequenz f

nähert sich der f0an, wenn die Anzahl der gemittelten Abtastungen

mean

. Der statistische Mittelwert der

ausreichend groß ist.

Wenn das Gerät momentane Frequenzwerte misst (bei sehr kurzer Messdauer), beträgt die Effektivwert-Messungenauigkeit des gemessenen Werts von f

Dabei gilt, „n“ ist die Anzahl der gemittelten Abtastungen von f.

Messen von fmax:

1. Wählen Sie Settings > Stat (Einstellungen > Stat) aus, und stellen Sie die No.of samples (Anzahl der Abtastungen) auf den Wert 1.000 oder höher ein.

2. Wählen Sie Meas Time (Messdauer) aus, und stellen Sie einen niedrigen

Wert ein.

fmin (MIN)

Δ f

(SS)

p-p

3. Wählen Sie Analyze (Analyse) aus. Das Gerät zeigt den Wert für f

max

der MAX-Anzeige an.

1. Wählen Sie Settings > Stat (Einstellungen > Stat) aus, und stellen Sie die No.of samples (Anzahl der Abtastungen) auf den Wert 1.000 oder höher ein.

2. Wählen Sie Meas Time (Messdauer) aus, und stellen Sie einen niedrigen

Wert ein.

3. Wählen Sie Analyze (Analyse)

aus. Das Gerät zeigt den Wert für f

min

in der

MIN-Anzeige an.

1. Wählen Sie Settings > Stat (Einstellungen > Stat) aus, und stellen Sie die No.of samples (Anzahl der Abtastungen) auf den Wert 1.000 oder höher ein.

2. Wählen Sie Meas Time (Messdauer) aus, und stellen Sie einen niedrigen

Wert ein.

3. Wählen Sie Analyze (Analyse) aus, und lesen Sie den SS-Wert ab.

Fehler bei f

max,fmin

und Δf

p-p

46 Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000

Frequenzmessungen

Eine Messdauer führt zu einem Fehler von etwa 1,5 %.

Wählen Sie die

Abbildung 8: Fehler beim Bestimmen von fmax

Um sicherzugehen, dass es sich bei der erfassten Ma ximalfre quenz um f handelt, wählen Sie eine ausreichend große Anzahl an Abtastungen aus (z. B. n ≥1000).

, die 1/10 Zyklus oder 36° des Modulationssignals entspricht,

Messdauer so, dass:

max

AM-Signale

Messen der Trägerfrequenz

Das Gerät ka nn normalerweise die Träger- und die Modulationsfrequenz eines AM-Signals messen. Diese Messungen sind den zuvor in diesem Handbuch beschriebenen Burst-Messungen sehr ähnlich.

Das Trägersignal (Dauerstrichsignal) ist nur innerhalb eines schmalen Amplitudenbandes in der Mitte des Signals kontinuierlich vorhanden, wenn die Modulationstiefe hoch ist. Wenn die Triggerempﬁndlichkeit (Hysterese) des Geräts zu breit ist, verpasst die Triggerung einige Zyklen und d ie Messergebnisse sind falsch.

Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000 47

Frequenzmessungen

Messen der Dauerstrichsignal-Frequenz:

1. Drücken Sie die Menütaste Input A (Eingang A).

Messen der

Modulationsfrequenz

2. Wählen S

ie eine Messdauer, mit der Sie die gewünschte Auﬂösung erreichen.

3. Aktivieren Sie den Triggermodus Manual (Manuell).

4. Wählen Sie Trig level (Triggerpegel) aus, geben Sie einen Triggerpegel von 0Vein, und drücken Sie Save|Exit (Speichern/Beenden).

5. Wählen Sie AC coupling (AC-Kopplung) aus.

6. Wählen Sie 1x für eine 1fache Dämpfung aus, um ein schmales Hystereseband

zu erreichen. Wenn das Gerät auf Rauschen triggert, verbreitern Sie das Hystereseband mit der Funktion „Variable Hysteresis“ (Variable Hysterese),

mSieeinenTriggerpegelvon>0Vjedoch<V

inde

SSmin

eingeben.

Am einfachsten kann die Modulationsfrequenz nach der Demodulation gemessen werden. Verwenden Sie dazu am Eingangskanal einen HF-Detektortastkopf (auch

modulator-Tastkopf genannt) mit AC-Kopplung.

Wenn kein geeigneter Demodulator zur Verfügung steht, verwenden Sie die

nktion Freq. Burst, um die Modulationsfrequenz auf die gleiche Weise zu

Fu messen, wie die Burst-PRF.

essen der Modulationsfrequenz:

1. Wählen Sie Meas > Freq Burst A (Messen > Freq. Burst A) aus.

2. Wählen Sie Settings > Burst > Meas Time (Einstellungen > Burst

> Messdauer) aus, und geben Sie eine Messdauer von etwa 25 % der Modulationsperiode ein.

3. Wählen Sie Sync Delay (Sync.-Verzögerung) aus, und geben Sie einen Wert ein, der etwa 75 % der Modulationsperiode entspricht.

48 Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000

Frequenzmessungen

4. Wählen Sie Inpu Manual (Manuell).

5. Wählen Sie Tri

gemäß der nachfolgenden Abbildung erfolgt.

Der PRF-Ablesewert zeigt die Modulationsfrequenz, selbst wenn der Ablesewert der Haup

tfrequenz nicht stabil ist.

tA(Eingang A) aus, und aktivieren Sie den Triggermodus

g aus, und wählen Sie den Triggerpegel so, dass die Triggerung

Periode

Einzel A, B und Durchschn.

A, B, C

Menüp

Hinsichtlich der Messung ist die Periodenfunktion mit der Frequenzfunktion iden Signals den reziproken Wert der Frequenz 1/f besitzt.

In d

1. Das Gerät berechnet Frequenzen (immer Mittelwert) wie folgt:

2. Das Gerät verwendet für die Einzelperiodenmessung keinen Vorte iler.

Alle anderen, zuvor für Frequenzmessungen beschriebenen Funktionen gelten für Periodenmessungen.

fad: Meas > Period > Single (Messen > Periode > Einzel)

tisch. Dies ist darauf zurückzuführen, dass die Periode eines zyklischen

er Praxis gibt es zwei geringfügige Unterschiede.

number of cycles

actual gate time

Der Periodenmittelwert hingegen wird wie folgt berechnet:

actual gate time

number of cycles

Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000 49

Frequenzmessungen

Aufeinanderfolgende

Einzelmessungen A, B (nur

Serie FCA3100)

Menüpfad: Meas Aufeinanderfolgende Einzelmessungen)

Bei dieser Mes mithilfe von Zeitmarken durchgeführt.

Jeder posit Flanke) bis zur Maximalfrequenz (125 kHz mit Interpolator-Kalibrierung On (Ein) oder 250 kHz mit Interpolator-Kalibrierung Off Aus) ) erhält eine Zeitmarke. Mit jeder neuen Zeitmarke wird der vorherige Wert vom aktuellen Wert abgezogen und das Ergebnis angezeigt.

Im Modus Va lue (Wert) wird die Anzeige mit jeder neuen Periode aktualisiert, wenn die Periode größer als 200 ms ist. Bei kürzeren Zeiten wird aufgrund der begrenzten Aktualisierungsrate jedes zweite, dritte, vierte Ergebnis usw. angezei

Im Modus Analyze (Analyse) enthalten die graﬁsche Darstellung und die statis höheren Frequenzen zeigt das Gerät den Periodenmittelwert während des Beobachtungsintervalls von 4 µs bzw. 8 µs an. Bei höheren Frequenzen ist die eigentliche Funktion der aufeinanderfolgende Periodenmittelwert.

Die Hauptaufgabe dieser Funktion ist die kontinuierliche Messung von relativ langen Periodenzeiten, ohne dabei einzelne Perioden aufgrund von Ergebnisverarbeitung zu verlieren. Ein typisches Beispiel ist d er PPS-Ausgang von GPS-Empfängern.

ive bzw. negative Nulldurchgang (abhängig von der ausgewählten

gt.

tischen Daten alle Perioden bis zur maximalen Eingangsfrequenz. Bei

> Period > Single Back to Back (Messen > Periode >

sung werden aufeinanderfolgende Periodenmessungen ohne Totzeit

telwert A, B

Mit

Frequenz

ufeinanderfolgende

Frequenzmessungen A, B

(nur Serie FCA3100)

Menüpfad: Meas > Period > Average (Messen > Periode > Mittelwert)

Das Gerät misst den Periodenmittelwert des Signals. Diese Messung bietet eine höhere Auﬂösung als die Einzelperiodenmessung.

Menüpfad: Meas > Freq > Single Back to Back (Messen > Freq. > Aufeinanderfolgende Einzelmessungen)

Diese Messung verwendet Zeitmarken, um aufeinanderfolgende Frequenzmessungen ohne Totzeit durchzuführen.

Diese Funktion ist die Umkehrung der aufeinanderfolgenden Periodenfunktion Im Modus „Analyze“ (Analyse) dient die Messdauer als Schrittsteuerung der Zeitmarken. Der Schrittsteuerungsparameter wird in diesem Fall nicht verwendet.

Aufeinanderfolgende Frequenzmittelwert-Messungen ohne Totzeit werden verwendet, um die Allan-Abweichung zu berechnen. Diese statistischen Messungen werden von Oszillatorherstellern häuﬁg verwendet, um kurzfristige Stabilität zu beschreiben.

50 Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000

Zeitmessungen

Einleitung

Zeitmessungen

Messen der Zeit zwischen Start- und Stoppzustand an zwei separaten Kanälen stellt die Basis für alle Zeitintervallmessungen dar. Zusätzlich zur Funktion Time

Interval A t

Kanalkombinationen und abgeleitete Funktionen wie Pulse Width (Impulsbreite) und Rise/Fall Time (Anstiegs-/Abfallzeit).

Die Zeit wird zwischen dem Triggerpunkt und dem Reset-Punkt gemessen. Exakte Messungen sind nur mit einem schmalen Hystereseband möglich.

oB(Zeitintervall zwischen A und B) bieten die Zähler weitere

Triggerung und

messungen

Zeit

Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000 51

Die Einstellungen für Triggerpegel und Triggerﬂanke legen die Start- und

pptriggerung fest. Wenn der Modus Auto aktiviert ist, stellt das Gerät

Sto den Triggerpegel auf 50 % der Signalamplitude ein, was für die meisten Zeitmessungen ein idealer Wert ist.

Zusammenfassung der Bedingungen für zuverlässige Zeitmessungen.

Die Funktion Auto Once (Einmal A uto) oder das Einstellen der durch Auto Trig ermittelten Triggerpegel sind normalerweise die besten Möglichkeit zur

Durchführung einer Zeitmessung. Wählen Sie Man Trig aus, und drücken Sie die Taste Auto Set einmal.

DC-Coupling (DC-Kopplung)

1x (1fache) Dämpfung. Ist automatisch ausgewählt, wenn zuvor Auto Set

(Autom. Einstellung) für das Einstellen der Triggerpegel verwendet wurde.

Zeitmessungen

Zeitinte

rvall

Hoher Signalpe

Steile Signalﬂanken

Obwohl die Eingangsverstärker eine hohe Empﬁndlichkeit besitzen, ist der Wert des Hysteresebands begrenzt, wodurch bei Signalen mit unterschiedlichen Anstiegs- u dargestellten asymmetrischen Impulssignalen, ein geringer Timing-Fehler eingeführt wird. Dieser Timing-Fehler wird durch die Verwendung der Hysteresekompensation beseitigt, die die Triggerpunkte praktisch um die Hälfte des Hysteresebands verschiebt.

Menüpfad: Meas > Time > Time Interval (Messen > Zeit > Zeitintervall)

Mit der Zeitintervallmessung können Sie die Anstiegs- und Abfallzeiten zwischen bestimmten Triggerpegeln messen.

Verwenden Sie die Tasten Input A/B > Slope (Eingang A/B > Flanke) (gekennzeichnet mit dem Symbol einer positiven oder negativen Flanke), um die Signalﬂanke festzulegen, bei der die Messung gestartet oder gestoppt werden soll.

Zeitintervall zwischen A und B: Das Gerät misst die Zeit zwischen einer Startbedingung an Eingang A und einer Stoppbedingung an Eingang B.

nd Abfallzeiten, z. B. bei den in der vorherigen Abbildung

gel

Anstiegs-/Abfallzeit A/B

Zeitintervall zwischen B und A: Das Gerät misst die Zeit zwischen einer Startbedingung an Eingang B und einer Stoppbedingung an Eingang A.

Zeitintervall A bis A bzw. B bis B: Wenn dieselbe (gemeinsame) Signalquelle die Start- und Stopp-Tiggerereignisse bereitstellt, speisen Sie das Signal

tweder bei Eingang A oder bei Eingang B ein.

enüpfad: Meas > Time > Rise Time (Messen > Zeit > Anstiegszeit),Meas >

M Time > Fall Time (Messen > Zeit > Abfallzeit)

ür gewöhnlich wird die Anstiegs-/Abfallzeit in dem Bereich zwischen 10 % und

F 90 % der Signalamplitude gemessen.

52 Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000

Zeitmessungen

Die Triggerpegel werden vom Gerät berechnet und eingestellt. Anstiegs- und Abfallze

iten können an den Eingängen A und B gemessen werden.

Weitere gemessene Parameter sind die Slew-Rate (V/s), V

max

und V

min

Für ECL-Schaltkreise gelten die Referenzpegel 20 % (Start) und 80 % (Stop). In diesem Fall können Sie eines der beiden Verfahren zum Einstellen der

nzwerte verwenden:

Refere

1. Wählen Sie die oben beschriebene allgemeine Funktion Time Interval

intervall) aus, und stellen Sie die Triggerpegel manuell ein, nachdem Sie

(Zeit diese aus den absoluten Spitze-Spitze-Werten berechnet haben. Anschließend können Sie von den zusätzlichen Parametern V

max

und V

proﬁtieren.

min

Verwenden Sie für Messungen an Eingang A die folgenden Einstellungen:

Anstiegszeit:

Triggerpegel A = V

ggerpegel B = V

Tri

+0,2(V

min

+0,8(V

min

max–Vmin

)

Abfallzeit:

Triggerpegel A = V

Triggerpegel B = V

+0,8(V

min

+0,2(V

min

max–Vmin

)

2. Wählen Sie eine der vorgesehenen Anstiegs-/Abfallzeitmessungen aus, und stellen Sie manuell die relativen Triggerpegel (in %) ein, wenn der automatische Triggermodus aktiv ist. Verwenden Sie beide Eingangskanalmenüs, um die Triggerpegel einzugeben, auch wenn nur ein Kanal als aktiver Signaleingang dient.

Ein Überschwingen kann sich ebenfalls auf Ihr Messergebnis auswirken. (Siehe Seite 56, Automatische Triggerung.)

Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000 53

Zeitmessungen

Zeitinterval

lfehler (TIE) (nur Serie FCA3100)

Menüpfad: Meas > Time > TIE (Messen > Zeit > TIE)

Die TIE-Messung verwendet kontinuierliche Zeitmarken, um langsame Phasenverschiebungen in nominell stabilen Signalen über längere Zeiträume zu beobachten. Eine typische Anwendung ist die Überwachung dezentraler PLL-Taktun

TIE-Messungen können nur für Taktsignale und nicht für Datensignale verwendet werden.

Die Frequenz des zu prüfenden Signals kann entweder manuell oder automatisch eingeste beiden Abtastungen ermittelt. Der Wert wird auf 4 Stellen gerundet (z. B. 2,048 MHz) und bei Abfrage an den Bus ausgegeben. Er wird darüber hinaus als zusätzliches Messergebnis im Modus Valu e (Wert) angezeigt.

TIE wird als Zeitintervall zwischen dem Eingangssignal und dem internen oder externen Zeitbasistakt gemessen. Diese Signale sind keine PLL-Signale. Deshalb wird ohne Berücksichtigung des Echtzeit-Intervallwerts beim Start der Messung das Ergebnis bei t = 0 mathematisch auf null gesetzt. Die graﬁsche Darstellung im Modus

gen in synchronisierten Datenübertragungssystemen.

llt werden. Mit der Funktion Auto wird die Frequenz anhand der ersten

Analyze (Analyse) startet am Koordinatenursprung.

Impulsbreite A/B

Lastfaktor A/B

üpfad: Meas > Pulse > Width Positive (Messen > Impuls > Positive Breite),

Men Meas > Pulse > Width Negative (Messen > Impuls > Negative Breite)

die Messungen können die Eingänge A und B verwendet werden, und die

Für positive und negative Impulsbreite kann ausgewählt werden.

sitive Impulsbreite bedeutet die Zeit zwischen einer ansteigenden und der

Po nächsten abfallenden Flanke.

egative Impulsbreite bedeutet die Zeit zwischen einer abfallenden und der

N nächsten ansteigenden Flanke.

Die ausgewählte Triggerﬂanke ist die Start-Triggerﬂanke. Das Gerät wählt automatisch die umgekehrte Polarität als Stoppﬂanke aus.

Menüpfad: Meas > Pulse > Width Positive (Messen > Impuls > Positiver Lastfaktor), Meas > Pulse > Width Negative (Messen > Impuls > Negativer Lastfaktor)

Der Lastfaktor (auch Tastverhältnis) ist das Verhältnis zwischen Impulsbreite und Periodendauer:

54 Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000

Das Gerät ermittelt dieses Verhältnis in einem Arbeitsgang, indem drei Zeitmarkenmessungen durchgeführt werden (zwei aufeinanderfolgende positive Trigger-A- und eine negative Trigger-B-Messung, wenn an Eingang A die Messfunktion „Duty Factor Positive“ (Positiver Lastfaktor) ausgewählt ist.

Sie können sowohl Eingang A als auch Eingang B für die Messung positiver und negativer Lastfaktoren verwenden. Das Gerät zeigt auch die Messwerte zur Periode und Impulsbreite an.

HINWEIS. Die gesamte Messdauer verdreifacht sich im Vergleich zu einer

Einzelmessung, da die Messung drei Messschritte benötigt.

Fehler bei der Zeitmessung

Zeitmessungen

Hysterese

Die Triggerhysterese kann Fehler bei der Zeitmessung verursachen. Zeitmessungstrigger treten auf, sobald das Eingangssignal das gesamte Hystereseband durchläuft, jedoch nicht, wenn das Eingangssignal nur 50 % der Amplitude durchläuft, wie in der nachfolgenden Abbildung dargestellt:

Die Amplitude des Hysteresebands beträgt bei 1facher Dämpfung 20 mV und bei 10facher Dämpfung 200 mV.

Um Hysteresetriggerfehler gering zu halten, stellen Sie die Dämpfung möglichst auf 1x (1fach) ein. Verwenden Sie die 10fache Dämpfung nur, wenn die Amplitude des Eingangssignals übermäßig groß ist oder wenn Sie Triggerpegel über 5 V einstellen müssen.

Übersteuerung und

Impulsabrundung

Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000 55

Zusätzliche Timing-Fehler können durch Triggern mit unzureichender Signalübersteuerung verursacht werden. Erfolgt die Triggerung zu nahe an der maximalen Spannung eines Impulses, können zwei Phänomene die Genauigkeit Ihrer Messung beeinﬂussen: Übersteuerung und Impulsabrundung.

Zeitmessungen

Übersteuerung. Selbst ein Eingangssignal mit nur geringfügiger Übersteuerung, das das Hystereseband durchläuft, kann dazu führen, dass die Triggerung mehrere 100 ps länger dauert als normal. Dieser Fehler umfasst den schlimmsten beschrieb vermeiden, vergewissern Sie sich, dass das Eingangssignal bzw. der Triggerpegel über eine geeignete Übersteuerung verfügen.

Impulsabrundung. Bei sehr schnellen Impulsen kann es zu Impulsabrundung, Überschwingen oder anderen Fehlern kommen. Impulsabrundung kann zu erhebl Schaltungen.

enen systematischen Triggerfehler von 500 ps. Um diesen Fehler zu

ichen Triggerfehlern führen, besonders beim Messen an schnellen

Automatische Triggerung

Die automatische Triggerung ist bei der Messung von unbekannten Signalen sehr

tiv. Ein Überschwingen kann dazu führen, dass die automatische Triggerung

effek geringfügig falsche minimale und maximale Signalpegel auswählt. Dies wirkt sich nicht auf Frequenzmessungen o. ä. aus. Auf Messungen der Übergangszeit kann es sich jedoch auswirken. Stellen Sie deshalb die Triggerpegel manuell ein, wenn Sie mit bekannten Signalen, wie z. B. bei logischen Schaltungen, arbeiten.

Verwenden Sie immer manuelle Triggerpegel, wenn die Signalwiederholungsrate unter 100 Hz (Standard) oder unter den im Menü Settings > Misc > Auto Trig Lo w Fr e q (Einstellungen > Versch. > Untere Auto-Trigger-Frequenz)

ngestellten Wert zwischen 1 Hz und 50 kHz sinkt.

56 Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000

Phasenmessungen

Die Phase ist der Zeitunterschied zwischen zwei Signalen derselben Frequenz ausgedrückt in Form einer Winkelangabe.

Phasenmessungen

Die herkömmliche Methode zur Messung der Phasenverschiebung mit einem Zeitgeber/Gerät erfolgt in Form von zwei aufeinanderfolgenden Messungen: einer Periodenmessung und einer unmittelbar nachfolgend ausgeführten Zeitintervallmessung. Die Phasenverschiebung wird anschließend wie folgt

hnet:

berec

Anders ausgedrückt:

Phase A–B = 360° × Zeitverzögerung × Freq

Die Geräte der Serie FCA3000, FCA3100 und MCA3000 verwenden ein aufwändigeres Verfahren zur Bestimmung der Phasen. Beide Messungen erfolgen in einem Schritt zusammen mit der Zeitmarkenmessung. Zwei aufeinanderfolgende Zeitmarken von Triggerereignissen an den Eingängen A und B reichen aus, um den Phasenunterschied inklusive der Phasenbeziehung der Signale zu berechnen.

Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000 57

Phasenmessungen

Auﬂösung

Mögliche Fehler

Sie können eine Phasenmessung an Signalen bis zu 160 MHz durchführen. Die Auﬂösung der Messung hängt von der Frequenz ab. Die Auﬂösung bei Frequenzen u Die Auﬂösung der Phasenmessung kann verbessert werden, indem die integrierten Statistikfunktionen zur Mittelung der M essung verwendet werden.

Sie können eine Phasenmessung a n Signalen bis zu 160 MHz durchführen. Bei diesen hohen Frequenzen ist die Phasenauﬂösung jedoch verringert auf:

100 ps × 360° × FREQ

nter 100 kHz beträgt 0,001° und bei Frequenzen über 10 M Hz 1°.

Ungenauigkeiten

Ungenauigkeiten bei der Phasenmessung A-B können auf mehrere externe Parameter zuzuführen sein:

Eingangssignalfrequenz

Spitzenamplitude und Slew-Rate der Eingangssignale an den Kanälen A und B

Signal-Rausch-Verhältnis des Eingangssignals

Einige interne Geräteparameter sind ebenfalls von Bedeutung:

Interne Zeitverzögerung zwischen den Signalpfaden der Eingänge A und B

Schwankungen im Hysteresefenster zwischen den Eingängen A und B

Bei der Phasenmessung treten zwei Arten von Ungenauigkeiten auf: zufällige Fehler und systematische Fehler. Die zufälligen Fehler bestehen aus Auﬂösungs(Quantisierung) und Rauschtrig aus Verzögerungsunterschieden zwischen den Kanälen und Fehlern beim Triggerpegel-Timing. Systematische Fehler sind bei bestimmten Eingangssignalen konstant. Im Allgemeinen können diese im Controller (GPIB-Systeme) oder lokal mithilfe des Menüs Math/Limit (Math./Grenzwert) (manuelle Bedienung) nach der Durchführung von Kalibrierungsmessungen kompensiert werden. (Siehe Seite 61, Kompensationsmethod

Zufällige Fehler bei Phasenmessungen. Der Phasenquantisierungs-Fehleralgorithmus lautet:

gerfehlern. Systematische Fehler bestehen

en.)

100 ps × 360° × FREQ

Beispielsweise beträgt der Quantisierungsfehler für ein 1-MHz-Signal:

100ps×360°×(1×10

Der Rauschtriggerfehler besteht aus Fehlern bei der Start- und Stopp-Triggerung, die hinzuaddiert werden müssen. Bei sinusförmigen Signalen lautet jeder Fehler:

58 Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000

) ≈ 0,04°

Phasenmessungen

Verwenden Sie das oben aufgeführte Beispiel, und addieren Sie etwas Rauschen hinzu, sodass das Signal-Rausch-Verhältnis 40 dB beträgt. Das entspricht einem 100fachen Amplitudenverhältnis (und einem 10.000fachen Leistungsverhältnis). Anschließend erhöht das Triggerrauschen den zufälligen Fehler wie folgt:

Die Summe zufälliger Fehler darf aufgrund des zufälligen Charakters nicht linear addiert werden, sondern als Wurzel des quadratischen Mittelwerts. Verfahren Sie für die oben aufgeführten Beispiele wie folgt:

Zufälliger Fehler

Damit ergibt sich Summe zufälliger Fehler wie folgt:

Wie werden zufällige Fehler berücksichtigt, die durch internes Verstärkerrauschen verursacht werden? Die Auswirkungen internen Rauschens können normalerweise vernachlässigt werden. Der durch internes oder externes Rauschen auf dem Signal verursachte Phasenfehler lautet wie folgt:

Bei einem Eingangssignal vom 250 mV von 250 μV

ergibt sich ein Signal-Rausch-Verhältnis von mindestens 60 dB

rms

und einem typischen internen Rauschen

rms

(1.000fach). Dies ergibt schlimmstenfalls einen Fehler von 0,06°. Erhöht sich das Eingangssignal auf 1,5 V

Mithilfe der Statistikfunktion

, verringert sich der Fehler auf 0,01°.

rms

en des Geräts und durch Berechnen des Mittelwerts

anhand mehrerer Abtastungen lassen sich zufällige Fehler ebenfalls verringern.

Systematische Feh

ler bei Phasenmessungen. Systematische Fehler bestehen aus

folgenden Elementen:

Unterschiedliche Ausbreitungsverzögerungen zwischen den Kanälen

Triggerpegel-Timing-Fehler (Start und Stopp) aufgrund von Triggerpegelungenauigkeiten

Bei identischen Triggerbedingungen an beiden Kanälen beträgt der Unterschied bei der Ausbreitungsverzögerung zwischen den Kanälen üblicherweise 500 ps. Entsprechend gilt für den Phasenunterschied:

<0,5 ns × 360° × FREQ

In der nachfolgenden Tabelle sind die Phasenunterschiede, die durch unterschiedliche Ausbreitungsverzögerungen z wischen den Kanälen verursacht werden, nach der Frequenz aufgelistet.

Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000 59

Phasenmessungen

Frequenz Phasenfehler in Grad

160 MHz 100 MHz 10 MHz 1MHz 100 kHz 10 kHz und n

iedriger

28,8° 18,0° 1,8° 0,18° 0,018° 0,002°

Der Triggerpegel-Timing-Fehler hängt von folgenden Faktoren ab:

Der tatsächliche Triggerpunkt ist aufgrund von Triggerpegel-DAC-Ungenauigkei

ten und dem Komperator-Offset-Fehler

nicht exakt null.

Die beiden Signale haben unterschiedliche Slew-Raten beim Nulldurchgang.

Jedes Gerät verfügt über eine Eingangshysterese. Dadurch wird verhindert, dass durch Rauschen eine fehlerhafte Triggerung verursacht wird. Die Breite des Hysteresebands bestimmt die maximale Empﬁndlichkeit des Geräts. Diese liegt bei etwa 30 mV. Wenn Sie also einen Triggerpegel von 0 V einstellen, liegt der eigentliche Triggerpegel normal

erweise bei +15 mV und der Rückgewinnungspunkt bei -15 mV. Diese Art von Timing-Fehler wird mithilfe der Hysteresekompensation ausgeglichen.

Hysteresekompensation bedeutet, dass der Mikrocomputer den Triggerpegel so verschieben kann, dass die eigentliche Triggerung (nach dem Offset) den eingestellten Triggerpegel (vor dem Offset) ausgleicht. Diese allgemeine Hysteresekompensation ist bei Messungen der Phase, des Zeitintervalls und der Anstiegs-/Abfallzeit aktiv. Es gibt eine bestimmte Restungenauigkeit von einigen mV und eine bestimmte, temperaturabhängige Drift des Triggerpunkts.

Der nominale Triggerpunkt liegt bei 0 V mit einer Ungenauigkeit von ± 10 mV.

Ein wie folgt ausgedrücktes Sinussignal

verfügt über eine Slew-Rate von nahe am Nulldurchgang. Dies führt zum systematischen Zeitfehler beim Durchgang bei 10 mV anstatt bei 0 mV.

Der entsprechende Phasenfehler in Grad ist in der nachfolgenden Tabelle aufgeführt:

Frequenz Phasenfehler in Grad

160 MHz 100 MHz 10 MHz

28,8° 18,0° 1,8°

60 Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000

Phasenmessungen

Frequenz Phasenfehler in Grad

1MHz 100 kHz 10 kHz und nie

driger

0,18° 0,018° 0,002°

Dies kann wie folgt zusammengefasst werden:

Dieser Fehler kann an beiden Eingängen auftreten, damit beträgt der maximale systematische Fehler:

Kompensationsmethoden. Die oben erläuterten Berechnungen zeigen die typischen Ungenauigkeiten der Bestandteile, die schließlich zum gesamten Phasenfehler führen. Bei bestimmten Eingangssignalen lassen sich diese Fehler mehr oder weniger vollständig durch Kalibrierungsmessungen kompensieren. Abhängig vom zulässigen Restfehler können Sie eine der nachfolgend beschriebenen Methoden verwenden. Die erste Methode ist sehr einfach, berücksichtigt jedoch die unterschiedlichen Ausbreitungszeitverzögerung zwischen den Kanälen nicht. Die zweite Methode umfasst alle systematischen Fehler, wenn sie sorgfältig durchgeführt wird, ist jedoch häuﬁg nicht praktikabel.

Kalibrierungsmessung, Methode 1.

1. Speisen Sie die Testsignale in die Eingänge A und B ein.

2. Wählen Sie die Funktion Phase A rel. A aus, um den Anfangsfehler zu

ermitteln.

3. Verwenden Sie das Menü Math/Limit (Math./Grenzwert), um diesen Wert als Konstante L in die Formel K*X+L durch Drücken von X

einzugeben, und

ändern Sie das Vorzeichen.

4. Das aktuelle Messergebnis (X

) wird von den zukünftigen Messwerten

abgezogen, indem Sie Phase A rel. B auswählen. Ein erheblicher Teil der systematischen Phasenfehler ist damit ausgeglichen. Beachten Sie, dass diese Kalibrierung wiederholt werden muss, wenn sich Frequenz oder Amplitude ändern.

Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000 61

Phasenmessungen

Kalibrierungs

messung, Methode 2.

1. Speisen Sie eines der zu messenden Signale an die beiden Eingänge A und B an, und verwenden Sie dazu, je nach Impedanz der Signalquelle, einen 50-Ω-L

eistungsteiler oder ein BNC-T-Stück. Vergewissern Sie sich, dass die Leitungslängen zwischen dem Leistungsteiler/T-Stück und den Geräteeingängen identisch sind.

2. Wählen Sie die Funktion Phase A rel. B aus, und lesen Sie das Ergebnis ab.

3. Geben Sie d

iesen Wert, wie für Methode 1 beschrieben, als K or rekturfaktor

ein.

4. Halten Si

e die Amplitude des Eingangssignals konstant, um die Abweichung zwischen Kalibrierung und Messung so gering wie möglich zu halten, um die Fehler zu minimieren.

5. Hinsichtlich Frequenz und Amplitude gelten für diese Methode dieselben Einschränkungen wie für Methode 1. Sobald sich Frequenz oder Amplitude ändern, müssen Sie eine erneute Kalibrierung durchführen.

Die üblichen Einstellungen für die Signaleingänge lauten:

(Flanke)

Slope

ing (Kopplung)

Coupl Impedance

edance)

(Imp Trigger Manuell Trigger Level

(Triggerpegel) Filter Aus

Pos. oder Neg. AC

der 50 Ω, je nach Signalquelle und Frequenz

1MΩ o

rbleibender systematischer Fehler. Durch mathematische Korrekturen (am

Labortisch oder am Controller) gemäß einer der oben erwähnten Methoden wird der systematische Fehler verringert, jedoch nicht vollständig beseitig. Der verbleibende Zeitverzögerungsfehler ist höchstwahrscheinlich vernachlässigbar. Ein Triggerpegelfehler bleibt jedoch immer in einem gewissen Umfang bestehen, besonders wenn die Umgebungstemperatur nicht konstant ist.

Summe (nur Serie FCA3100)

Menüpfad: Meas > Totalize (Messen > Summe)

Die Funktion Totalize (Summe) addiert die Anzahl der Triggerereignisse an den zwei Geräteeingängen A und B. Es stehen fünf Summenfunktionen zur Verfügung.

62 Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000

Phasenmessungen

Totalize A (Summe A)

Zusätzlich zur (Halten/Starten) (manuelle Summenfunktion) können Sie das Gate auch mithilfe der Aktivierungsfunktionen unter Settings (Einstellungen) öffnen und schließen. Die verschiedenen Funktionen werden nachfolgend beschrieben.

Diese Anzeige wird kontinuierlich aktualisiert, während das Gate geöffnet ist. Ereignisse werden während aufeinanderfolgenden, geöffneten Perioden zusammengefasst, bis Sie die auf Restart (Neu starten) drücken.

HINWEIS. Die manuelle Summenfunktion kann nicht in Verbindung mit

statistis verwendet werden.

Die autom normale Weise. Vo r dem Start einer Summenmessung wird die Aktion „Auto Once“ (Einmal Auto) durchgeführt, um einmal die geeigneten Triggerpegel zu berechnen und einzustellen.

Mit dieser Messung können Sie die Anzahl der Triggerereignisse an Eingang A addie manuell durch Betätigen der Taste Hold/Run, (Halten/Starten) gesteuert, und die Zählregister werden durch Drücken der Taste Restart (Neu starten) zurückgesetzt.

chen Funktionen oder Parametern wie der Block- und Schrittsteuerung

ren. Zusätzlich berechnete Parameter sind A-B und A/B. Start/Stopp wird

manuellen Steuerung des Gates durch die Funktion Hold/Run

atische Triggerung erfolgt mit der Summenfunktion nicht auf die

Totalize B (Summe B)

Totalize A+B (Summe A+B)

Totalize A–B (Summe A–B)

ieser Messung können Sie die Anzahl der Triggerereignisse an Eingang B

Mit d addieren. Zusätzlich berechnete Parameter sind A-B und A/B. Start/Stopp wird manuell durch Betätigen der Taste Hold/Run, (Halten/Starten) gesteuert, und die Zählregister werden durch Drücken der Taste Restart (Neu starten) zurückgesetzt.

Mit dieser Messung können Sie die Summe der Triggerereignisse an Eingang A und Eingang B berechnen. Zusätzliche Parameter sind A undB. Start/Stopp wird manuell durch Betätigen der Taste Hold/Run, (Halten/Starten) gesteuert, und die Zählregister werden durch Drücken der Taste Restart (Neu starten) zurückgesetzt.

Mit dieser Messung können Sie die Differenz zwischen den Triggerereignissen an Eingang A und Eingang B berechnen. Zusätzliche Parameter sind A und B. Start/Stopp wird manuell durch Betätigen der Taste Hold/Run, (Halten/Starten) gesteuert, und die Zählregister werden durch Drücken der Taste Restart (Neu starten) zurückgesetzt.

Die Funktion TOT A–B MAN ermöglicht beispielsweise die Durchführung einer Differenzﬂussmessung in Steuerungssystemen.

Beispiel: Die Anzahl der Pkws auf einer Parkﬂäche entspricht der Anzahl der Pkws, die die Einfahrt (A) passiert haben, abzüglich der Pkws, die die Ausfahrt (B) passiert haben.

Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000 63

Phasenmessungen

Totalize A/B (Summe A/B)

Totalize (Summe) und

Arming (Aktivierung)

Mit dieser Mess und Eingang B berechnen. Zusätzliche Parameter sind A und B. Start/Stopp wird manuell durch Betätigen der Taste Hold/Run, (Halten/Starten) gesteuert, und die Zählregister werden durch Drücken der Taste Restart (Neu starten) zurückgesetzt.

Durch Verwenden der Funktion Arming (Aktivierung) zusammen mit der Funktion Totalize (Summe) können Sie das Gate mit einem an einen der Kanäle A, B oder E angelegten, externen Signal d as Gate öffnen und schließen. Auf diese Weise können Sie auf Funktionen wie TOT A Start/Stop by B (TOT A Start/Stopp nach B), TOT A-B Gated by E (TOT A Start/Stopp nach E) und

TOT B Time

Flanke und Verzögerungszeit für Start/Stopp auswählen.

Im Gegen aktivierten Summenfunktionen die Verwendung der Block- und Schrittsteuerung. Das heißt, dass alle Funktionen zu Statistics (Statistik) verfügbar sind. Nach jeder Stoppbedingung wird ein neues Ergebnis angezeigt.

HINWEIS. Wenn Sie die Startaktivierung einstellen, müssen Sie auch eine

Stoppaktivierungsbedingung an den Eingängen A , B und E oder für „Time“ (Zeit)

ben.

einge

ung können Sie das Verhältnis der Triggerereignisse an Eingang A

dbyA(TOT A Start/Stopp nach A) zugreifen, indem Sie Kanal,

satz zur manuellen Funktion Totalize (Summe) ermöglichen die

Beispiele. Die Aktivierungsparameter beﬁnden sich im Menü Settings > Arm

stellungen > Aktivierung).

(Ein

Um Einstellungen zu oben aufgeführten Funktionen z u Totalize (Summe)

zunehmen, gehen Sie wie folgt vor:

vor

Totalize A (Summe A), Start/Stop by B (Start/Stopp nach B).

1. Wä

2.S

3. Stellen Sie den Triggerpegel für Eingang A manuell auf einen geeigneten

4. Speisen Sie das Steuersignal in Eingang B ein.

hlen Sie im Menü Meas (Messen) die Funktion Totalize (Summe) und

anschließend A aus.

peisen Sie das zu messende Signal in Eingang A ein.

Wert ein.

64 Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000

Phasenmessungen

5. Stellen Sie den Wert e in .

6. Wählen Sie Set Sie folgende Parameter ein:

Arm on Sampl

fest, ob die Aktivierung auf jedes Ereignis oder jeden Ereignisblock (Analysemodus) erfolgen soll.

Start Channel (Startkanal): Wählen Sie B aus.

Start Slop

durch das Symbol e iner ansteigenden Flanke) aus.

Start Del

(10 ns – 2 s) zwischen das Steuersignal und das Öffnen des Gates einfügen möchten.

Stop Delay (Stoppverzögerung): Legen Sie fest, ob Sie eine Verzögerung

(10 ns – 2 s ) einfügen möchten, während der das Gate nicht auf das Steuersignal am Stoppkanal reagiert. Hautsächlich soll damit verhindert werden, dass das Gate vorzeitig durch das Prellen der Relaiskontakte geschlossen wird.

Stop Channel (Stoppkanal): Wählen Sie B aus.

Triggerpegel für Eingang B manuell auf einen geeigneten

tings > Arm (Einstellungen > Aktivierung) aus, und stellen

e (Startﬂanke): Wählen Sie die positive Flanke (gekennzeichnet

ay (Startverzögerung): Legen Sie fest, ob Sie eine Verzögerung

e/Block (Aktivierung bei Abtastung/Block): Legen Sie

Stop Slope (Stoppﬂanke): Wählen Sie die positive Flanke (gekennzeichnet

durch das Symbol e iner ansteigenden Flanke) aus.

me A-B mit Gatesteuerung über E.

Sum

1. Wählen Sie Meas > Totalize > A-B (Messen > Summe > A-B) aus.

2. Speisen Sie die zu messenden Signale in die Eingänge A und B ein.

3. Stellen Sie die Triggerpegel für die Eingänge A und B manuell auf geeignete

Werte ein.

4. Speisen Sie das Steuersignal (TTL-Pegel) in Eingang E ein.

5. Wählen Sie Settings > Arm (Einstellungen > Aktivierung) aus, und stellen

Sie folgende Parameter ein:

Arm on Sample/Block (Aktivierung bei Abtastung/Block): Legen Sie

fest, ob die Aktivierung auf jedes Ereignis oder jeden Ereignisblock (Statistikmodus) erfolgen soll.

Start Channel (Startkanal): Wählen Sie E aus.

Start Slope (Startﬂanke): Wählen Sie die positive Flanke (gekennzeichnet

durch das Symbol e iner ansteigenden Flanke) aus.

Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000 65

Phasenmessungen

Start Delay (St

(10 ns – 2 s) zwischen das Steuersignal und das Öffnen des Gates einfügen möchten.

Stop Delay (Stoppverzögerung): Legen Sie fest, ob Sie eine Verzögerung

(10 ns – 2 s) einfügen möchten, während der das Gate nicht auf das Steuersignal am Stoppkanal reagiert. Hautsächlich soll damit verhindert werden, dass das Gate vorzeitig durch das Prellen der Relaiskontakte geschlossen wird.

Stop Channel (Stoppkanal): Wählen Sie E aus.

Stop Slope (Stoppﬂanke): Wählen Sie die negative Flanke (gekennzeichnet

durch das Symbol einer abfallenden Flanke) aus.

Summe B m

einer exakten Gatezeit mit einem externen Ereignis synchronisieren.

1. Wählen

2. Speisen Sie das zu messende Signal in Eingang B ein.

3. Stellen Sie den Triggerpegel für Eingang B manuell auf einen geeigneten

Wert ein.

4. Speisen Sie das Steuersignal in Eingang A ein.

it Zeitsteuerung über A. Mit dieser Funktion können Sie den Start

Sie Meas > Totalize > B (Messen > Summe > B) aus.

artverzögerung): Legen Sie fest, ob Sie eine Verzögerung

5. Stellen Sie den Triggerpegel für Eingang A manuell auf einen geeigneten Wert ein.

6. Wählen Sie Settings > Arm (Einstellungen > Aktivierung) aus, und stellen Sie folgende Parameter ein:

Arm on Sample/Block (Aktivierung bei Abtastung/Block) Legen Sie

fest, ob die Aktivierung auf jedes Ereignis oder jeden Ereignisblock (Statistikmodus) erfolgen soll.

Start Channel (Startkanal): Wählen Sie A aus.

Start Slope (Startﬂanke): Wählen Sie die positive Flanke (gekennzeichnet

durch das Symbol einer ansteigenden Flanke) aus.

Start Delay (Startverzögerung): Legen Sie fest, ob Sie eine Verzögerung

(10 ns – 2 s) zwischen das Steuersignal und das Öffnen des Gates einfügen möchten.

Stop Delay (Stoppverzögerung): Stellen Sie eine Messdauer zwischen 10

ns und 2 s ein.

Stop Channel (Stoppkanal): Wählen Sie Time (Zeit) aus.

66 Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000

Spannungsmessungen

Spannungsmes

MAX

MIN

und V

sungen

Mit dem Gerä bei DC-Eingangssignalen (von –50 V bis +50 V in zwei automatisch gewählten Bereichen) und bei sich wiederholenden Signalen zwischen 1 Hz und 300 MHz messen. Die Messgenauigkeit beträgt ca. 1 % des Ablesewerts.

Wählen Sie Meas > Volt (Messen > Spannung) aus, um das Menü für Spannungsmessungen aufzurufen.

Der standardmäßige untere Frequenzgrenzwert liegt bei 20 Hz, kann jedoch über das Menü Settings > Misc (Einstellungen > Versch.) auf einen Wert zwischen 1 Hz und 50 kHz eingestellt werden. Eine höherer unterer Frequenzgrenzwert bedeutet schnellere Messungen.

Wenn Sie eine Spannungsmessung ausgewählt haben, wird das Messergebnis in großen Zahlen und mit maximaler Auﬂösung angezeigt. Weitere Messungen

n entlang des unteren Bereichs des Displays mit kleineren Zahlen angezeigt.

werde

Spannungsmessungen erfolgen anhand einer Reihe von Triggerpegeleinstellungen

ndem erfasst wird, wann das Gerät triggert.

und i

t können Sie die Eingangsspannungspegel V

MAX,VMIN

und V

RMS

st die Signalform (Sinus, Dreieck oder Rechteck) des Eingangssignals bekannt,

I kann der Spitzenfaktor, deﬁniert a ls Quotient (Q Effektivwerte (V Funktion K*X+L verwendet werden. Auf dem Display wird der tatsächliche Wert V den Hauptparameter handelt.

Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000 67

des Eingangssignals angezeigt, vorausgesetzt, dass es sich bei Vppum

rms

), zum Bestimmen der Konstante K in der mathematischen

rms

) der Spitzen- (Vp) und

Spannungsmessungen

Wenn eine Sinus

welle beispielsweise über einen Spitzenfaktor von 1,414 (√2)

verfügt, so lautet der Wert für die Konstante in der oben aufgeführten Formel 0,354. Stellen Sie dies wie folgt ein:

1. Wählen Sie Math/Limit > Math > Math(Off) > K*X+L (Math./Grenzwert > Math. > Math. (Aus) > K*X+L) aus.

2. Wählen Sie K aus, und geben Sie 0,354 ein.

3. Prüfen Sie,

ob die Konstante L auf den Standardwert 0 (null) eingestellt ist.

4. Bestätigen Sie Ihre Auswahl mit d en Menü-Softkey-Tasten unterhalb des

Displays u

Ist der Eingang AC-gekoppelt und V Effektiv

nd beenden Sie die Menüs.

ausgewählt, wird auf dem Display der

wert jedes beliebigen sinusförmigen Eingangssignals angezeigt.

Ist eine Gleichspannung mit dem Sinussignal überlagert, wird der Effektivwert wie folg

0,354*V

t ermittelt:

Ist die VDCnicht bekannt, so kann sie wie folgt ermittelt werden:

Um den Effektivwert eine Sinussignals anzuzeigen, das auf eine Gleichspannung überlagert ist, verfahren Sie wie im Beispiel oben beschrieben, aber stellen Sie L=V

ein.

68 Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000

Math. und statistische Messungen

Das Gerät verfügt über Mittelwert-, Mathematik- und statistische Nachbearbeitungsfunktionen. Sie können diese Funktionen separat verwenden oder sie komb

Mittelwertbildung

Bei den Messungen Frequency (Frequenz) und Period Average (Periodenmittelwert) wird der Mittelwert der Messung Hardware-basiert ermittelt (zählen von Taktimpulsen während mehrerer Eingangssignalzyklen). Bei allen anderen Messungen erfolgt die Berechnung des Mittelwerts der Messung Software-basiert. Verwenden Sie für die Anzeige von Mittelwerten, außer für die Funktionen Frequenz- und Periodenmittelwert, den Modus für statistische nummerische Messungen.

Wählen Sie Settings > Meas Time (Einstellungen > Messdauer) aus, um die Messdauer (Bereich von 20 ns bis 1000 s, 20 ns Auﬂösung und 200 ms Standardwert) einzustellen. Durch das Erhöhen der Messdauer werden mehr Stellen angezeigt (höhere Auﬂösung), jedoch erfolgen weniger Messungen pro Sekunde. Die Funktion „Meas Time“ (Messdauer) kann nur bei den Messungen Frequency (Frequenz) und Period Average (Periodenmittelwert) verwendet werden.

inieren.

Math. und statistische Messungen

Mathematik

Ist die Standard-Messdauer eingestellt, werden 11 Stellen auf dem Display angezeigt, und es erfolgen fünf Messungen pro Sekunde.

HINWEIS. Geben Sie „0“ (null) ein, um schnell die kürzeste Messdauer

einzustellen (20 ns). Das Gerät wählt die 20 ns automatisch aus.

Das Gerät verfügt über fünf vordeﬁnierte mathematische Ausdrücke, mit denen die Messergebnisse verarbeitet werden, bevor die Werte auf dem Bildschirm angezeigt werden. Die verfügbaren mathematischen Ausdrücke sind:

K*X+L

K/X+L

(K*X+L)/M

(K/X+L)/M

X/M-1

Diese Ausdrücke beﬁnden sich im Untermenü Math/Limit > Math (Math./Grenzwert > Math).

Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000 69

Math. und statistische Messungen

X ist ein Platzh

alter für das Messergebnis. Die Standardwerte von K, L und M sind so ausgewählt, dass sich die Aktivierung von Math nicht direkt auf das Messergebnis auswirkt. Durch Abrufen der werkseitigen Standardeinstellungen können diese Werte ebenfalls wiederhergestellt werden.

Um beispielsweise die Abweichung von einer bestimmten Anfangsfrequenz (anstatt die Frequenz selbst) zu messen, gehen Sie wie folgt vor:

1. Rufen Sie die Standardeinstellungen ab, indem Sie User Opt > Save/Recall >

Recall Setup > Default (Benutzeropt. > Speichern/Abrufen > Setup abrufen

> Standard) auswählen.

2. Speisen Sie das zu messende Signal in Eingang A ein.

3. Drücken Sie Auto Set (Autom. Einstellung), um das Gerät die optimalen

Triggerbedingungen selbst ﬁndenzulassen.

4. Wählen Sie Math/Limit > Math > L (Math./Grenzwert > Math > L) aus.

5. Es gibt zwei Möglichkeiten den Wert für L einzustellen:

Eignet sich der aktuelle Messwert für Ihre Zwecke, drücken Sie X0,um

den Wert zur Konstanten L zu übertragen. Sie können wiederholt auf X drücken, bis Sie den gewünschten Wert eingestellt haben.

Geben Sie manuell einen Wert über das Tastenfeld ein.

Statistik

6. Wählen Sie Save|Exit (Speic

hern/Beenden) aus, um den Wert zu bestätigen

undzuspeichern.

7. Drücken Sie Math, und wählen Sie den Ausdruck K*X+L aus. Auf dem

Display wird die Abweichung von dem von Ihnen eingegebenen Wert angezeigt.

Verwenden Sie die Konstante K, um das Messergebnis zu skalieren.

Verwenden Sie den Ausdruck X/M-1, wenn Sie das Ergebnis als relative Abweichung anzeigen möchten.

Die statistische Funktion kann auf alle Messungen und auch auf die Ergebnisse mathematischer Bearbeitung angewendet wer den. Durch drücken der Taste „Analyze“ (Analyse) können Sie zwischen den statistischen Ablesewerten wechseln.

Die verfügbaren statistischen Ablesewerte sind:

Max: Zeigt den Maximalwert innerhalb eines abgetasteten Bereichs von N

Werten an.

Min: Zeigt den Minimalwert innerhalb eines abgetasteten Bereichs von N x

Werten an.

70 Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000

Math. und statistische Messungen

SS: Zeigt die Sp Nx

Werten an.

itze-Spitze-Abweichung eines abgetasteten Bereichs von

MEAN (MITTEL) (als Teil des Hauptablesewerts): Zeigt den arithmetischen Mittelwert (x) eines abgetasteten Bereichs von N x

Werten an und wird wie

folgt berechnet:

Std: Zeigt die Standardabweichung (s) eines abgetasteten Bereichs von N Werten an und wird wie folgt berechnet. Der Wert ist als Quadratwurzel der Varianz deﬁniert.

Adev: Zeigt die Allan-Abweichung (σ) eines abgetasteten Bereichs von N Werten an und wird wie folgt berechnet. Der Wert ist als Quadratwurzel der Allan-Varianz deﬁniert.

Allan-Abweichung

in Abhängigkeit der

Standardabweichung

Einstellen der

Abtastparameter

Die Variable N in den statistischen Ausdrücken entspricht der Anzahl der Abtastungen und ist ein ganzzahliger Wert zwischen 2 und 2*10

Die Allan-Abweichung ist ein statistischer Wert zur Charakterisierung von kurzzeitigen Instabilitäten (häuﬁg durch Jitter und Schwankungen verursacht) durch Abtastungen (Messungen) in kurzen Intervallen. Ziel ist die Beseitigung von langfristiger Drift aufgrund von Alterung, Temperatur oder Verschiebungen mithilfe von aufeinanderfolgendem Vergleichen nebeneinanderliegender Abtastungen.

Die Standardabweichung, bei der es sich vermutlich um eine geläuﬁgere Statistik handelt, berücksichtigt die Auswirkungen aller Arten von Abweichungen, da alle Abtastungen innerhalb des Bereichs mit dem Gesamtmittelwert verglichen werden.

Allan- und Standardabweichung werden in derselben Einheit angegeben wie die Hauptmessung, z. B. in Hertz oder Sekunden.

1. Wählen Sie Settings > Stat (Einstellungen > Stat) aus.

2. Drücken Sie No. of samples (Anzahl der Abtastungen), und geben Sie einen Wert ein, indem Sie die Nummerntasten oder die Pfeiltasten nach oben/nach unten verwenden. Drücken Sie Save/Exit (Speichern/Beenden), um den

Wert zu speichern.

Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000 71

Math. und statistische Messungen

3. Drücken Sie No. Wert ein, um eine Histogramm-Anzeige zu erhalten. Drücken Sie Save/Exit (Speichern/Beenden), um den Wert zu speichern.

4. Drücken Sie Pacing time (Schrittsteuerungszeit), und geben Sie einen Wertein(Bereichzwischen2μs und 500 s, Standardwert ist 20 ms). Der Schrittsteuerungsparameter legt das Abtastintervall fest.

5. Aktivieren Sie die eingestellte Schrittsteuerungszeit, indem Sie auf Pacing Off (Schrittsteuerung aus) drücken, um die Option auf Pacing On

(Schrittsteuerung ein) umzuschalten. Der Status Pacing Off (Schrittsteuerung aus) bedeutet, dass die festgelegte Anzahl an Abtastungen mit minimaler Ver zö ge r

6. Drücken Sie Hold/Run (Halten/Starten), um den Messvorgang zu stoppen.

7. Drücken Sie Restart (Neu starten), um eine Datenerfassung zu starten.

8. Drücken Sie wiederholt Analyze (Analyse), um das Messergebnis in allen

verschiedenen statistischen Darstellungsmodi anzuzeigen.

HINWEIS. Das Gerät aktualisiert den Bildschirm mit Zwischenergebnissen, bis

llständige Datenerfassung erfolgt ist.

die vo

ung ausgeführt wird.

of Bins (Anzahl der Intervallbereiche), und geben Sie einen

Statistik und

geschwindigkeit

Mess

Wenn Sie Statistiken ve rwenden, müssen darauf achten, dass die Messung nicht

nge dauert. Eine Messung, die auf 1.000 Abtastungen basiert, liefert kein

zu la vollständiges statistisches Ergebnis, bis alle 1.000 Messungen erfolgt sind. Es kann lange dauern, bis ein statistisches Messergebnis angezeigt wird, wenn die Geräteeinstellung nicht optimal ist.

Hier ﬁnden Sie einige Tipps, mit denen Sie die statistische Messung beschleunigen können:

Verwenden Sie nicht die automatische Triggerung. Im automatischen Triggermodus berechnet das Gerät die Triggerpegel vor jeder Messung. Bestimmen Sie einen geeigneten Triggerpegel, und stellen Sie diesen manuell ein.

Verwenden Sie keine längere Messdauer als für die benötigte Auﬂösung erforderlich.

Verwenden Sie eine kurze Schrittsteuerungszeit (Messintervall), wenn Ihre Anwendung keine Datengewinnung über einen langen Zeitraum erfordert.

HINWEIS. Das Gerät zeigt im Verlauf der Messung Zwischenergebnisse an.

72 Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000

Math. und statistische Messungen

Bestimmen von längeren

oder kurzzeitigen

Instabilitäten

Beim Durchführ entsprechend dem Ziel Ihrer Messung auswählen. Jitter oder zyklische sehr kurzzeitige Schwankungen erfordern die Abtastung in Form einzelner Messungen.

Beim Bestimmen von Mittelwerten die für die statistischen Berechnungen verwendeten Abtastungen bereits gemittelt, außer die eingestellte Messdauer ist kürzer als die Periodendauer des Eingangssignals (bis zu 160 MHz). Oberhalb dieser Frequenz erfolgt eine Vorteilung um den Faktor 2 und damit auch eine gewisse Mittelung. Dies kann beim Messen von mittleren und längeren Instabilitäten von Vorteil sein. Dabei übernimmt die Mittelung eine Jittern.

Das Signal in der nachfolgenden Abbildung enthält eine langsame Signalschwankung und Jitter. Beim Messen von Jittern darf nur eine begrenzte Anzahl an Abtastungen verwendet werden, sodass die langsame Schwankung sich nicht erheblich auf die Messung auswirkt. Alternativ können Sie die statistische Messung der Allan-Abweichung für diese Art de

en von statistischen Messungen müssen Sie die Messdauer

(Frequenz oder Periodenmittelwert) sind

Glättungsfunktion und beseitigt den Effekt von

r Messung verwenden.

Um die langsamere Schwankung zu messen, berechnen Sie die Max-, Minoder Mittelwerte anhand einer Vielzahl von gemittelten Abtastungen. Die Mittelung beseitigt die Jitter in allen Abtastungen, und die lange Messdauer und große Anzahl der Abtastungen bedeutet, dass die Messung sehr langsame Schwankungen aufzeichnen kann. Die maximale Schrittsteuerungszeit beträgt 500 s, die maximale Messdauer für alle Abtastungen beträgt 1000 s und die maximale Anzahl der Abtastungen beträgt 2*10

Statistik und Mathematik

Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000 73

Mit dem Gerät können Sie mathematische Operationen an dem gemessenen Wert durchführen, bevor dieser an den Bildschirm oder den Bus ausgegeben wird. Alle systematischen Messungenauigkeiten für die festgelegten Messeinstellungen können ermittelt werden, und die Korrekturkonstanten können in die entsprechende Math.-Operation eingegeben werden. Die Statistikfunktion wird dann auf den korrigierten Messwert angewendet.

Math. und statistische Messungen

Konﬁdenzgrenzen

Sie können Erge

bnisse für die Standardabweichung zum Berechnen der

Konﬁdenzgrößen einer Messung verwenden.

Konﬁdenzgröß

en = ±ks

Dabei gilt:

= Standardabweichung

k=1füreinenKonﬁdenzpegel von 68,3 % (1σ – Grenzwerte)

k=2füreinenKonﬁdenzpegel von 95,5 % (2σ – Grenzwerte)

k=3füreinenKonﬁdenzpegel von 99,7 % (3σ – Grenzwerte)

Beispiel für die Berechnung von Konﬁdenzgrenzen. Im folgenden Beispiel werden die Konﬁdenzgrenzen einer 100-µs-Zeitintervallmessung berechnet. Verwenden Sie den nummerischen Statistikmodus, um den Mittelwert und die Standar

dabweichung des Zeitintervalls anzuzeigen. Verwenden Sie genügend Abtastungen, um einen stabilen Ablesewert zu erhalten. Gehen Sie dabei davon aus, dass die Übergänge der Start- und Stopptrigger schnell sind und nicht zu den Messungenauigkeiten beitragen.

Das Gerät zeigt einen Mittelwert = 100,020 μs und eine Standardabweichung = 50 ns an.

Jitter-Messungen

Daher gilt: 95,5-%-Konﬁdenzgrenzen = ±2s

(=±2*50ns)=±100ns.

Für die 3σ-Grenze gilt: ±3 * 50 ns = ±150 ns

Die Statistikfunktionen sind eine einfache Methode zum Bestimmen der

zfristigen Timing-Instabilität (Jitter) von Pulssignalen. Der Jitter wird

kur normalerweise als Effektivwert festgelegt, was der auf Einzelmessungen basierenden Standardabweichung entspricht. Das Gerät kann den Effektivwert-Jitter direkt messen und anzeigen.

Im Übrigen kann auch die Standardabweichung von Mittelwerten gemessen werden. Der Effektivwert ist ein geeigneter Messwert zur Quantiﬁzierung des Jitters. Er liefert jedoch keine Informationen zu Verteilung der Messwerte.

Um ein Design zu verbessern, kann es nötig sein, die Verteilung zu analysieren. Verwenden Sie die s tatistische Analysefunktion des Geräts, um Trendanalysemessungen durchzuführen. Drücken Sie die Taste Analyze (Analyse), um zwischen dem nummerischen, graﬁschen und statistischen Modus umzuschalten.

Sie erreichen eine höhere Flexibilität bei der Analyse, wenn Sie eine Fernsteuerung (GPIB oder USB) und die optionale Anwendungssoftware „TimeView™ Modulation Domain Analysis“ verwenden.

74 Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000

Grenzwertprüfung

Grenzwertprü

Grenzwertverhalten

fung

Im Grenzwert überwachen (Grenzwertprüfer). Sie können Messergebnisse in Echtzeit überwachen und Alarmaktionen für die Überschreitung von Grenzwertbedingung festlegen. Wählen Sie Math/Limit > Limits (Math./Grenzwert > Grenzwerte) aus.

Verwenden Sie die Menüeinträge „Lower Limit“ (Unterer Grenzwert) und „Upper Limit“ (Oberer Grenzwert), um die Pegel für die Grenzwertprüfung festzulegen.

Drücken Sie Limit Behavior (Grenzwertverhalten), um festzulegen, wie das Gerät auf G renzwertüberschreitungen reagieren soll. Die verfügbaren Grenzwertverhalten sind:

Off (Aus): Keine Aktion. Das LIM-Symbol wird nicht angezeigt.

Capture (Erfassung): Die Grenzwertüberschreitende Messung wird erfasst,

und das LIM-Symbol blinkt. Es erfolgen weiterhin Messungen. In den statistischen Darstellungen sind nur Abtastungen aufgeführt, die den Prüfkriterien entsprechen.

Alarm:DasLIM-Symbol blinkt, und es erfolgen weiterhin Messungen. In den statistischen Darstellungen sind alle Abtastungen aufgeführt, inklusive der,

modus können Sie mit dem Gerät efﬁzient Alarmbedingungen

die außerhalb der Grenzwerte liegen.

Grenzwertprüfungsmodi

Alarm_stop:DasLIM-Symbol blinkt, und es erfolgen keine weiteren

sungen (das Gerät wird in den Modus „Halten“ gesetzt. Das Gerät zeigt

Mes die Messung an, die das Triggern des Grenzwertdetektors ausgelöst hat. In den statistischen Darstellungen sind nur Abtastungen aufgeführt, die vor dem Alarmzustand erfolgt sind.

Die Alarmzustände können auch mit der SRQ-Funktion auf dem GPIB-Bus erkannt werden. Siehe Programmierhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000.

Es gibt drei Grenzwertprüfungsmodi:

Above (Höher): Messwerte über dem eingestellten unteren Grenzwert bestehen die Grenzwertprüfung. Ein blinkendes LIM-Symbol auf dem Bildschirm bedeutet, dass der Messwert seit dem Start der Messung mindestens einmal unter dem unteren Grenzwert lag. Drücken Sie Restart (Neu starten), um das LIM-Symbol zurückzusetzen, dass es nicht mehr blinkt.

Below (Niedriger): Messwerte unter dem eingestellten oberen Grenzwert bestehen die Grenzwertprüfung. Ein blinkendes LIM-Symbol auf dem Bildschirm bedeutet, dass der Messwert seit dem Start der Messung

Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000 75

Grenzwertprüfung

mindestens ein (Neu starten), um das LIM-Symbol zurückzusetzen, dass es nicht mehr blinkt.

Range (Bereic die Grenzwertprüfung. Ein blinkendes LIM-Symbol auf dem Bildschirm bedeutet, dass der Messwert seit dem Start der Messung mindestens einmal unter dem unteren oder über dem oberen Grenzwert lag. Drücken Sie Restart (Neu starten), um das LIM-Symbol zurückzusetzen, dass es nicht mehr blinkt.

Ist Range (Bereich) ausgewählt und der Darstellungsmodus ist Va l ue (Wert), wird gleichzeitig mit dem nummerischen Wert eine einfache graﬁsche Darstellung in Verbindung mit den Grenzwerten angezeigt.

Der obere Grenzwert (UL) und der untere Grenzwert (LL) sind als vertikale Balken unterhalb der nummerischen Hauptanzeige dargestellt, und ihre nummeri

Diese Art von Graﬁk ähnelt einem klassischen analogen Zeigerinstrument, wobei ein ang festgelegten Grenzwerte liegen. Zeigen die Mundwinkel des Emoticons nach unten, bedeutet das, dass die Messwerte außerhalb der eingestellten Grenzwerte aber immer noch innerhalb des Anzeigebereichs liegen. Messwerte, die außerhalb des Anzeigebereichs liegen, sind mit einem < am rechten Rand bzw. mit einem > am linken Rand des Bildschirms gekennzeichnet.

schen Werte werden als kleine Zahlen neben den Balken angezeigt.

ezeigtes lächelndes Emoticon bedeutet, dass die Messwerte innerhalb der

mal über dem oberen Grenzwert lag. Drücken Sie Restart

h): Messwerte innerhalb der festgelegten Grenzwerte bestehen

Grenzwert- und

alysemodus

Die Position des Anzeigebalkens f ür den Grenzwert ist insofern unveränderlich, dass der Grenzwertbereich das mittlere Drittel der Bildschirmﬂäche einnimmt.

bedeutet, dass Auﬂösung und Skalenlänge durch die eingestellten Grenzwerte

Das festgelegt werden.

Sie können die Grenzwertprüfung auf Trendkurven und Histogramme

wenden (Analysemodi). Der Einsatz von Grenzwerten bei Trendkurven und

an Histogrammen verhindert die automatische Skalierung und legt indirekt die Skalenlänge und Auﬂösung der Kurve fest.

76 Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000

Aktivierung

Die Funktion Arming (Aktivierung) startet und/oder stoppt die Messwerterfassung, sobald das Gerät eine Änderung an einem festgelegten Eingangssignal erkennt. Die verfügbaren Aktivierungsarten sind „Arm Start“ (Startaktivierung) und „Arm Stop“ (Stoppaktivierung) (im Menü Settings > Arm (Einstellungen > Aktivierun

Die Aktivierungsfunktion ist nützlich für Frequenzmessungen bei komplexeren Signalen wie:

Einzelschusssignale oder nichtzyklische Signalen

g)).

Richtlinien

Impulssignale mit variierenden Impulsbreiten o

Signale mit Frequenzschwankungen in Abhängigkeit der Zeit (Proﬁlbestimmung)

Ein ausgewählter Bereich eines komplexen, wellenförmigen Signals

Die Aktivierung erfolgt, sobald das Gerät am Aktivierungseingang (Eingang A, Eingang B oder Eingang E) die entsprechende Signalﬂanke erkennt. Sie können eine Verzögerung zwischen die Erkennung der Startaktivierung und den tatsächlichen Start der Messung einfügen und eine Bedingung für die Stoppaktivierung einstellen (Flanke und Verzögerungszeit), um die Messdauer zu verlängern.

Sie können die Startaktivierung für alle Messungen außer Frequency Burst (Frequenz-Burst), Ratio (Verhältnis) und Vo lt (Spannung) verwenden. Wenn Sie die Startaktivierung für eine Mittelwertmessung verwenden, erfolgt d ie Steuerung nur für den Start der ersten Abtastung.

Sie können die Stoppaktivierung für alle Messungen außer Frequency Burst (Frequenz-Burst), Ratio (Verhältnis), Vo l t (Spannung) und Rise/Fall Time (Anstiegs-/Abfallzeit) verwenden.

der Impulspositionen

Der Aktivierungsmodus deaktiviert den normalen freilaufenden Modus. Es erfolgt keine Messung, bis das Gerät ein gültiges Startaktivierungssignal erkennt.

Sie können die Eingänge A, B und E (an der Rückseite) für die Start- oder Stoppaktivierungsquelle verwenden. Der Frequenzbereich für die Eingänge A und B geht bis 160 MHz. Der Frequenzbereich für Eingang E geht bis 80 MHz (TTL-Pegel).

Aktivierungsmessungen, bei denen Eingang A oder B für das Aktivierungssignal verwendet wird, sind auf Signale bis 160 MHz begrenzt, außer die Aktivierungsbedingung innerhalb des Signals erfolgt bei einer Frequenz unterhalb von 160 MHz.

Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000 77

Aktivierung

Start- und Sto

Startaktivierung

ppaktivierung

Die Startaktivierung funktioniert wie ei n externer Trigger an einem Oszilloskop. Dabei wird der Start der Messung mit einem Signalereignis synchronisiert. Sie können mit de Start einer Messung in Bezug auf den Aktivierungsimpuls zu verzögern. Die Startaktivierung kann allein für eine Messung verwendet werden oder, um längere Messungen durchzuführen, mit der Stoppaktivierung kombiniert werden.

Die verfügbaren Parameter für die Startaktivierung sind „Channel“ (Kanal), „Slope“ (Flanke) und „Delay“ (Verzögerung).

Signalquellen, die komplexe Signalformen wie gepulste HF, Impuls-Bursts, TV-Zeilensignale oder Wobbelsignale erzeugen, erzeugen auch häuﬁgein Sync-Signal, das mit dem Start einer Ablenkung, der Länge eines HF-Bursts oder dem Start einer TV-Zeile übereinstimmt. Sie können das Signal nutzen, um das Ger

r Startaktivierung auch eine Verzögerung verwenden, um den

ät zu aktivieren.

Stoppaktivierung

Sie können eine Verzögerung des Startaktivierungspunkts in Bezug auf das

ivierungssignal einstellen. Verwenden Sie diese Funktion, wenn das externe

Akt Aktivierungssignal nicht mit dem Teil des Signals übereinstimmt, den Sie messen möchten. Der Bereich für die Zeitverzögerung liegt zwischen 20 ns und 2 s mit einer eingestellten Auﬂösung von 10 ns.

Die Stoppaktivierung stoppt eine Messung, sobald d as Gerät im Aktivierungssignal eine Pegelverschiebung mit der festgelegten Flanke erkennt. Die Kombination von Start- und Stoppaktivierung resultiert in einer Gatefunktion, die die Gesamtmessdauer bestimmt. Verwenden Sie also beispielsweise eine Kombination aus Start- und Stoppaktivierung zur Messung der Frequenz eines gepulsten HF-Signals, bei dem sich die Start-/Stoppbedingungen innerhalb des Bursts beﬁnden.

78 Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000

Aktivierung

Start-/Stoppaktivierung

und Burst-Messungen

Die verfüg „Slope“ (Flanke) und „Delay“ (Verzögerung).

HINWEIS. Arm > Stop Delay time (Aktivierung > Stoppverzögerungszeit)

kann nur bei Geräten der Serie FCA3100 zusammen mit der Summenfunktion verwendet werden.

Burst-M verwenden den normalen Modus Frequency (Frequenz). Burst-Messungen, die nicht mithilfe der Aktivierungsbedingungen durchgeführt werden, erfolgen im selbstsynchronisierenden Modus Frequency Burst (Frequenz-Burst), in dem das Gerät eine Synchronisation auf die Impuls-Bursts durchführt.

Bei Zeitintervallmessungen können Sie das Stoppaktivierungssignal als „externes Trigger-Holdoff-Signal“ verwenden. Dabei wird die Stopptriggerung während der externen Periode blockiert.

baren Parameter für die Stoppaktivierung sind „Channel“ (Kanal),

essungen, die mithilfe der Start-/Stoppaktivierung durchgeführt werden,

Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000 79

Aktivierung

Aktivierungs-Eingangssignale

Eingang E (auf der Rückseite) ist der Standard-Aktivierungseingang. Er eignet sich für Aktivierungssignale (Synchronisation), die über TTL-Pegel verfügen. Der Triggerpegel ist auf 1,4 V festgelegt und kann nicht geändert werden. Die Triggerﬂanken können positiv oder negativ sein.

Sie können auch die Eingänge A und B als Aktivierungseingänge für alle Einund Zweikanalmessungen verwenden (wenn eines der gemess enen Signale das Aktivierungssignal ist). Diese Eingänge sind besser geeignet, wenn Ihr Aktivierungssignal nicht über TTL-Pegel verfügt. Alle Bedienelemente für die Eingänge A und B (AC/DC, Triggerpegel, 50 Ω/1 MΩ usw.) können zur Einstellung des Aktivierungssignals verwendet werden.

Verwenden des zu

messenden Signals als

Aktivierungssignal

Wenn Sie mithilfe eines eindeutigen Triggerpunkts Zeit- oder Frequenzmessungen an komplexen Signalen durchführen, können Sie das Aktivierungssignal an Eingang B verwenden, um das Gerät automatisch mithilfe des Messsignals zu aktivieren. Im folgenden Beispiel wird das Gerät so eingestellt, dass die Frequenz eines Signals gemessen wird, nachdem das Signal einen festgelegten Spannungspegel erreicht hat:

1. Speisen Sie das Signal in Input A (Eingang A) und mit einem Leistungsteiler

in Input B (Eingang B) ein.

2. Drücken Sie Input A (Eingang A), und nehmen Sie die erforderlichen

Einstellungen zur Messungen des gewünschten Signalabschnitts vor.

3. Drücken Sie Input B (Eingang B), und nehmen Sie die Einstellungen zur

Erkennung des eindeutigen Tiggerpunkts vor. Verwenden Sie DC coupling (DC-Kopplung) und den Triggermodus Manual (Manuell), um einen Pegel festzulegen.

80 Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000

Aktivierung

4. Wählen Sie Sett

5. Stellen Sie eine Messdauer ein, die für den gewünschten Signalbereich

Aktivierung und Setup-Zeit

Das Gerät benötigt eine Setup-Zeit von 5 ns, bevor es eine Änderung an einem Alarmsignal erkennen kann.

Wird di nachfolgende Abbildung zeigt die Zeit der abgelaufenen Verzögerung bis zur Aktivierung der Messung (-60 bis +40 ns, f ür eine Gesamtverzögerungsauﬂösung von 100 ns). Die Abbildung zeigt, dass ein Starttriggersignal erkannt werden kann, obwohl es 60 ns vor Ablauf der programmierten Zeitverzögerung erfolgt. Das Starttriggersignal muss 40 ns nach Ablauf der programmierten Zeitverzögerung erfo

ings > Arm (Einstellungen > Aktivierung) aus, schalten Sie die Aktivierung ein, und legen Sie die zu erkennende Start Slope (Startﬂanke) fest. Verwenden Sie ggf. die Startverzögerung.

geeignet ist.

e Aktivierungsverzögerung verwendet, ändert sich die Setup-Zeit. Die

lgen, um den ordnungsgemäßen Start der Messung sicherzustellen.

Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000 81

Aktivierung

Aktivierungsbeispiele

In diesem Abschnitt ﬁnden Sie Beispiele für die Messung verschiedener Burst-Signale. In den ersten beiden Beispielen wird die Impulsbreite eines ausgewählten, positiven Impulses innerhalb eines Bursts gemessen. Im dritten Beispiel wird die Zeit zwischen Impulsen innerhalb eines Bursts gemessen. Sie können auch indem Sie das geeignete Messverfahren auswählen und durch Messen auf einen negativen Impuls, indem Sie die Triggerﬂanke ändern.

Wenn Sie die Basisparameter des Messsignals nicht kennen, ermitteln Sie diese mithilfe eines Oszilloskops. Verwenden Sie diese Parameter, um die Triggerﬂanke, Aktivierungsﬂanke und Aktivierungsverzögerung des Geräts einzustellen.

Periode, Anstiegszeit oder Lastfaktor des Burst-Signals messen,

Aktivierungsbeispiel:

Messen des ersten

Impulse

sineinemBurst

Anhand dieses Beispiels wird erklärt, wie Sie die Breite des ersten Impulses in einem sich wiederholenden Impuls-Burst messen. In diesem Beispiel steht darüber hinaus ein Synchronisationssignal (sync) mit TTL-Pegel zur Verfügung. Das zuerst beschriebene schnelle und einfache Verfahren verwendet keine Aktivierung sondern nutzt die Tatsache, dass das Gerät dazu tendiert, sich intern

t mit dem Eingangssignal zu synchronisieren.

selbs

Aufgabe ist es, den Start der Messung (Starttrigger) mit der Vorderﬂanke des ersten Impulses zu synchronisieren. Je nach Signal-Timing kann dies einfach, schwierig oder sehr schwierig sein.

Automatische Synchronisation ohne Aktivierung. Es ist möglich, einen Puls in einem Burst ohne Verwendung der Aktivierungsfunktion zu messen. Das Gerät kann häuﬁg den Start der Messung automatisch mit der Triggerung des ersten Impulses synchronisieren. Voraussetzungen für die erfolgreiche Durchführung sind:

Die PRF ist nicht zu hoch, vorzugsweise unter 50 Hz und deﬁnitiv nicht über 150 Hz.

Die Dauer eines Impuls-Bursts (zwischen dem ersten und letzten Impuls) muss erheblich kürzer sein, als der Abstand zum nächsten Burst.

Die Anzahl der Impulse im Burst muss über 100 liegen, um zu das Auftreten von Fehlzählungen zu verhindern.

82 Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000

Aktivierung

Gehen Sie wie fo durchzuführen:

1. Speisen Sie da

2. Stellen Sie manuell die Empﬁndlichkeit und den Triggerpegel ein, bis das

Burst-Sign

3. Wählen Sie Meas > Pulse > Width Positive > A (Messen > Impuls > Positive Breite > A) a

4. Wählen Sie Settings > Stat > Pacing (Einstellungen > Stat > Schrittsteuerung) aus, und st

5. Wählen Sie Settings > Stat > Pacing Time (Einstellungen > Stat >Schritt Zeit zwischen den Bursts entspricht.

Es ist ni wird, jedoch besteht eine gute Chance, dass die automatische Synchronisation funktioniert. Trotzdem kann es gelegentlich zur Anzeige falscher Werte kommen. Um eine sichere Synchronisation zu erreichen, verwenden Sie die Funktion Start Arming (Startaktivierung).

Burst

Sync-Signal nutzen, um die Messung zu aktivieren. Voraussetzung dafür ist, dass die Vorderﬂanke des Sync-Signals mehr als 5 ns vor der Vorderﬂanke des ersten Impulses im Burst auftritt. (Siehe Abbildung 9.)

cht sicher, dass auf diese Weise eine absolute Synchronisation erreicht

-Impuls-Synchronisation mit Startaktivierung. Sie können ein externes

lgt vor, um eine automatische Synchronisation ohne Aktivierung

s Burst-Signal in Eingang A ein.

al das Gerät ordnungsgemäß triggert.

us.

ellen Sie die Schrittsteuerung auf On (Ein).

steuerungszeit) aus, und geben Sie einen Wert ein, der annähernd der

Abbildung 9: Synchronisation mit Startaktivierung

Gehen Sie wie folgt vor, um eine Synchronisation mit Startaktivierung durchzuführen:

1. Speisen Sie das externe Sync-Signal in Input E (Eingang E) (auf der Rückseite) ein.

2. Speisen Sie das Burst-Signal in Input A (Eingang A) ein.

3. Stellen Sie den Triggerpegel entsprechend ein, um auf das Burst-Signal zu

triggern.

4. Wählen Sie Settings > Arm > Arm On > Sample (Einstellungen > Aktivierung > Aktivierung Ein > Abtastung) aus.

5. Wählen Sie Start Chan > E (Startkanal > E) aus.

Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000 83

Aktivierung

6. Drücken Sie Sta bzw. wählen Sie den Wert null aus.

7. Drücken Sie me Hauptbildschirm zurückzukehren.

8. Wählen Sie M Breite > A) aus.

Gibt es kein Aktivierungssignal und dem ersten Impuls im Impuls-Burst, muss die Aktivierung mit einer Verzögerung kombiniert werden, wie im nächsten Beispiel beschrieben.

Burst-Impuls-Synchronisation mit Startaktivierung und Zeitverzögerung. Wenn die Impuls-Bursts über eine stabile Folgefrequenz verfügen, können Sie die Startak Verfahren nutzt den Sync-Impuls, der zu einem vorausgehenden Burst gehört, um den Start einer Messung zu synchronisieren. Stellen Sie die Zeitverzögerung auf einen Wert ein, der größer ist als die Dauer eines Impuls-Bursts und kleiner als die Wiederholungszeit der Impuls-Bursts, wie in der nachfolgenden Abbildung dargestellt.

en (oder einen zu geringen) Unterschied zwischen dem

tivierung zusammen mit einer Zeitverzögerung verwenden. Dieses

rt Delay (Startverzögerung), und prüfen Sie die Einstellung

hrmals die Taste Save | Exit (Speichern/Beenden), um zum

eas > Pulse > Width Positive > A (Messen > Impuls > Positive

Abbildung 10: Synchronisation mit Startaktivierung und Zeitverzögerung

Gehen Sie wie folgt vor, um eine Synchronisation mit Startaktivierung und Zeitverzögerung durchzuführen:

1. Speisen Sie das externe Sync-Signal in Input E (Eingang E) (auf der Rückseite) ein.

2. Speisen Sie das Burst-Signal in Input A (Eingang A) ein.

3. Stellen Sie den Triggerpegel entsprechend ein, um auf das Burst-Signal zu

triggern.

4. Wählen Sie Settings>Arm>ArmOn>Sample(Einstellungen > Aktivierung > Aktivierung Ein > Abtastung) aus.

5. Wählen Sie Start Chan > E (Startkanal > E) aus.

6. Drücken Sie Start Delay (Startverzögerung), um geben Sie einen geeigneten

Wert für die Verzögerung ein (größer als die Dauer eines Impuls-Bursts, aber kleiner als die Wiederholungszeit der Impuls-Bursts).

84 Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000

Aktivierung

Aktivierungsbeispiel:

Messen des z

weiten

Impulses in einem Burst

7. Drücken Sie meh Hauptbildschirm zurückzukehren.

8. Wählen Sie Mea Breite > A) aus.

Anhand dieses Beispiels wird erklärt, wie Sie die Breite des zweiten Impulses in einem Impul des zweiten Impulses zu synchronisieren. In diesem Fall kann die automatische Synchronisation (ohne die Verwendung der Aktivierungsfunktion) nicht funktionieren. Die automatische Synchronisation nutzt das erste Triggerereignis in einem Burst. Das bedeutet, dass für diese Messung die Aktivierungsfunktion benötigt wird.

Je nach der relativen Position des Sync-Signals zum Burst und der Dauer des Sync-Signals k ann die Messung mit oder ohne Aktivierungsverzögerung

en. Tritt die abfallende Flanke des Sync-Signals nach der Vorderﬂanke

erfolg des ersten Impulses aber vor dem zweiten Impuls im Impuls-Burst auf, kann die Startaktivierung ohne Aktivierungsverzögerung erfolgen.

Wählen Sie für Eingang A die Triggerung auf die positive und für Eingang E auf die negative Flanke aus. Die Flanke für den aktiven Aktivierungskanal wird im Menü Settings > Arm > Start Slope (Einstellungen > Aktivierung > Startﬂanke) eingestellt. In der nachfolgenden Abbildung ist dargestellt, wie die abfallende Flanke des Sync-Signals vor dem zweiten Impuls auftritt.

szug messen. Aufgabe ist es, den Start der Messung mit dem Start

rmals die Taste Save | Exit (Speichern/Beenden), um zum

s > Pulse > Width Positive > A (Messen > Impuls > Positive

Wenn das Sync-Impuls-Timing nicht so gut geeignet ist, wie in der Beispielmessung oben, weil z. B. die abfallende Flanke des Sync-Signals zu spät kommt, kombinieren Sie die Aktivierung mit einer Zeitverzögerung, wie in der nachfolgenden Abbildung dargestellt.

Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000 85

Aktivierung

Gehen Sie wie im vorherigen Beispiel beschrieben vor, aber stellen Sie eine geeignete Start Arm Delay (Startaktivierungsverzögerung) ein, sodass die Verzögerungszeit während der Lücke zwischen dem ersten und zweiten Impuls abläuft.

Aktivierungsbeispiel:

Messen der Zeit zwischen

Impulsen in einem Burst

In den vorausgehenden Beispielen wurde durch die Synchronisation der Start einer Messung bestimmt und eine Einzelschuss-Zeitintervallmessung durchgeführt. Im folgenden Beispiel wird die Zeit zwischen der ansteigenden Flanke des ersten und vierten Impulses in einem Burst gemessen, wie in der nachfolgenden Abbildung dargestellt. Zur Durchführung dieser Messung muss eine Start- und eine Stoppzeit eingestellt werden.

Diese Art von Messung nutzt die Funktion Time Interval A to A (Zeitintervall A bis A) und das Signal an Eingang B, um die Stoppbedingungen zu steuern. Aufgabe ist die Start- und Stoppaktivierung dieser Messung. Die Startaktivierung wurde bereits im ersten Beispiel zur Aktivierung beschrieben (synchronisieren des Starts der Messung mit der Vorderﬂanke des ersten Impulses). Jetzt kommt es darauf an, den Stopp der Messung zu synchronisieren (Stoppaktivierung). Dies kann mithilfe eines der folgenden Verfahren erfolgen:

Stoppverzögerung um eine bestimmte Zeit mithilfe des Trigger-Holdoff. Trigger-Holdoff wird verwendet, um die Stopptriggerung für

eine voreingestellte Zeit zu unterdrücken. Die Holdoff-Periode startet synchron

86 Benutzerhandbuch für die Serien FCA3000, FCA3100 und MCA3000

Tektronix FCA3000, FCA3100, MCA3000 Series User manual

Specifications and Main Features

Frequently Asked Questions

User Manual

Allgemeine Sicherheitshinweise

Vorwort

Über dieses Handbuch

Funktionen

Leistungsfähige und vielseitige Funktionen

Keine Fehler

Design-Innovationen

Fernsteuerung

Auspacken

Standardzubehör

Installation

Umgang mit dem Gerät

Vo rderseite

Eingangsstecker

Rückseite

Hauptbildschirm

Bedienelemente

Nummerische Werte eingeben

Menüs

Eingangssignal-Konditionierung

Eingangsbedienelemente

Verringern oder Ignorieren von Rauschen und Störsignalen

Frequenzmessungen

Messtheorie

Eingänge A und B

Eingang C

BurstA,B,C

Frequenzmodulierte Signale

AM-Signale

Periode

Frequenz

Zeitmessungen

Einleitung

Anstiegs-/Abfallzeit A/B

Impulsbreite A/B

Lastfaktor A/B

Fehler bei der Zeitmessung

Phasenmessungen

Mögliche Fehler

Summe (nur Serie FCA3100)

Spannungsmessungen

Math. und statistische Messungen

Mittelwertbildung

Mathematik

Statistik

Grenzwertprüfung

Aktivierung

Richtlinien

Aktivierungs-Eingangssignale

Aktivierung und Setup-Zeit

Aktivierungsbeispiele