示波器+FFT，轻松驾驭频谱测量

按理说FFT可以直接分析出100KHz和150KHz频率信号，真的是这样？如下图所示为8K点FFT结果，为何没有看到100KHz和150KHz这两个信号呢？而屏幕上只有一个125KHz的信号，且幅值既不是0.7，也不是1.2，却是毫不相干的1.464.因为在8K点时，频率分辨率只有Fs/N=1GS/S / 8K = 125KHz，这无法分辨100KHz和150KHz频点同时由于频谱泄露，250KHz频点处都能看到幅值为0.2249，直流分量（0Hz）也有幅值0.2062，显然给出的信号并无这两个分量。那么8K点FFT给了用户正确结果吗？没有。不单是幅值不正确，就连那些最基本的频率分量都是错的，这样的FFT有何意义？

图4 8K点FFT结果

下面再来看一下4M点FFT得出的结果将会是怎样，详见下图。由于4M点FFT时频率分辨率高达250Hz，因此可以准确无误地分辨出100KHz和150KHz频点信号，且无频谱泄露，100KHz信号幅值为0.7，150KHz信号幅值为1.2，准确无误地给了用户最真实的结果，4M点相对8K点的FFT优势在此一览无余。

图5 4M点FFT结果

假设经常要分析电路中存在的噪声，如果示波器的频率分辨率不够细，则无论如何都无法准确定位噪声来源。如果采用ZDS2022示波器进行分析，由于ZDS2022示波器在4M点FFT、1GS/S采样率下频率分辨率仍能达到250Hz，则经过FFT后就能准确地发现20KHz的噪声。联想到所用的DC-DC开关频率正好是20KHz的，在这种测试场合下，ZDS2022示波器能够迅速定位噪声来源。

综上所述，其实解决用户的麻烦就是创新的机会，当在200MHz带宽示波器上实现了4M点的FFT运算时，在1GS/s采样率下FFT的频率分辨率仍达到了250Hz水平，示波器就一定能真正地成为信号分析的利器。因此对于工程师来说，千万不能小看个人的力量，只要给我们一个支点就一定有可能撬动地球。致远电子技术创新的故事告诉我们，只要注重细节用心做事，世界一定会因为我们而不同。