MDO4000针对嵌入式射频系统的跨域分析应用案例

　　验证控制信号与射频信号工作的同步性

　　案例一为数字锁相环的起振过程测试。数字锁相环是嵌入式射频系统与数字射频系统普遍采用的频率控制器件，图1为数字锁相环框图。在数字锁相环中，鉴相的输出通过SPI总线传送给数字/模拟转换器(DAC)，DAC的输出控制VCO，而VCO的输出电压与参考频率进行比较，从而形成闭环锁相控制。

　　在图1中，参考信号为射频信号，SPI为总线命令，VCO的输出为一电压信号。传统手段在对数字锁相环进行测试时，需要频谱仪监测射频信号，示波器监测VCO输出电压及SPI总线命令。频谱仪仅可以测试锁相以后的稳定频谱，无法分析射频信号的锁相过程。示波器可以测试VCO输出电压的变化与SPI总线命令之间的时序关系，间接分析锁相时间，但射频的变化过程却无法得知。　　

 

　　图2~图7示意出MDO4000跨域分析数字锁相环将射频载波从起振到锁定在2.4GHz的过程，注意各图中上半部分时域波形内的橙色频谱时刻在时间轴上的位置，可以发现频谱分析时刻的不同，下半部分所显示的频谱也不同。各图中的黄色信号为使能信号，控制数字锁相环开始工作。蓝色信号为VCO输出电压波形，紫色信号为SPI总线命令，由于时基过大，总线命令仅显示为一堆蓝色的框。要读出总线命令，需要将时基拉开，得到图8，可以发现，该锁相环经两个周期的SPI命令最终锁定在2.4GHz频率上，SPI总线命令中的20-31-41H为载波锁定到2.4GHz的数据。图7与其它几张图不同，除了控制信号外，还增加了橙色的射频信号幅度随时间的变化及频率随时间的变化曲线，我们发现，使能信号发出后，射频信号已经发出，但频率还未锁定，经300μs后才锁定到2.4GHz。