【经验】具有FFT功能的数字示波器可充当频谱仪—以Rigol MSO8000为例展示FFT使用方法

时间： 2022-06-09 来源：Rigol

示波器是用来观察时域波形的重要仪器，但是示波器FFT功能的存在，使得示波器可以被当做一个简易的频谱仪使用，通过快速傅里叶变换，实现波形从时域到频域的转换，同时观察时域波形和信号的频率分量。在无法使用频谱仪的场合，提供FFT分析支持。本篇普源精电（Rigol）将为大家讲解演示，如何使用MSO8000系列数字示波器的FFT功能。

FFT功能

在没有频谱仪的情况下，示波器的FFT功能就可以充当简易的频谱仪进行简单的频率成分分析，并可以帮助您找到波形中存在的异常频点。MSO8000系列示波器提供FFT（快速傅立叶变换）数学运算功能，可将时域信号转换为频域分量（频谱）。可实现在观测信号时域波形的同时观测信号的频谱图，便于进行以下测试工作：

测量系统中的谐波分量和失真
表现直流电源中的噪声特性
分析振动

如上图所展示的，方波信号是由对应频率的奇次谐波组成的，那么在频域中观察1MHz的方波信号的谐波分量就应该有1、3、5、7、9次及以上的谐波分量，本次演示将以该信号为例，通过MSO8104的FFT功能进行验证。

MSO8000系列数字示波器

在如今的集成设计领域，一款集成度较高的综合示波器已经成为设计工程师必不可少的得力工具。RIGOL自主研发的MSO8000系列数字示波器集包括频谱分析仪在内的7种独立仪器功能于一体。

标配FFT运算功能，最大1Mpts波形数据实时运算
同时显示多达4组运算
支持独立的FFT彩色余辉显示
多达15个峰值的峰值搜索功能，事件列表可导出

除此之外，MSO8000还可提供如16通道逻辑分析仪、任意波形发生器、数字电压表、高精度频率计、累加器以及协议分析仪等多种仪器的部分功能。

FFT分析要几步？

测试准备

1. 准备一台具有FFT分析功能的数字示波器，本次使用RIGOL MSO8104数字示波器进行演示；

2.准备待测信号，本次使用DG2102 函数/任意波形发生器提供一个5Vpp，1MHz的方波信号。

FFT运算分析

1. 设置合适的水平时基和垂直档位，使方波信号在屏幕上比较完整地显示，添加频率测量项，将显示当前信号的频率是1MHz；

2. 打开MATH功能，运算符选择FFT，信源设置为CH1，打开运算；

3. 调整合适的偏移和垂直档位，使波形能够相对完整地显示在屏幕上；

4. 在“更多”设置中可以将X设置为“Span-Center”（扫宽-中心频率）或“Start-End” （起始频率-终止频率），本次演示设置为“Start-End”，设置起始频率为1MHz，终止频率为100MHz，窗函数为布莱克曼窗（该设置可以使各个频率显示地更加完整）；

5. 打开峰值搜索功能，设置峰值个数，本次演示设置为9个，排序方式为频率大小；

6. 调整合适的阈值，直到峰值列表出现9个频点，从测试结果的峰值列表可以看到该信号的各个频率分量。

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目录- 数字示波器频谱分析仪射频信号源函数/任意波形发生器数字万用表数据采集/开关系统可编程线性直流电源可编程直流电子负载

型号- MSO8000-AUTO,USBB-FF-150,MSO8000-BW6T20,ATT03301H,MSO8000-AER,SO5000-COMP,MSO2102A-S,DG4202,MSO8000-FPC,RP3500A,RP1018H,DSA70,BW3T5-MSO/DS4000,DS1074Z PLUS,RSA5000-EMI,RSA5000-EMC,DS1104Z,MC3324,PVP2150,AMK-RSA5000,M3GPIB,DG1000Z,DG3000,RM-2-DG1000Z,RSA3000,CB-NM-SMAM-75-L-12G,SD-I2C/SPI-DS6000,CK-DS600,MSO5000-4CH,DS1000E/U,DS1074Z-S,DSG312,DG1000Z,DS1104Z PLUS,BND-MSO/DS2000A,-RP7150,DP71,DG4102,FREQ-DL3,USB-GP,OCXO-A08,CB-USBAUSBB-,MSO5000-AUTO,RM-DSG3000,DS1204B,BAG-G,DS7000-,RP1300H,MSO8000-BW6T10,CB-SENSE,PVP2150CB-USBA-USBB-FF-150,SD-FLEXRAY-DS600,DG4000,SPI-DS4000,VB1080,DP831A,RPL2316,DSG3120,DSG3000,MC364,MEM-DS2000,RSA5032 -TG,DS7000-BW1T5,MSO2012A-S,MSO5XX2,KELVINTESTCLIP,RSA3030,BAG-G1,DS7000-BW1T2,MSO5XX4,VSWR-RSA3000,DS7000-BW1T3,MC3120,TX1000,DS1102E,DS7000-2RL,DG5101,DG5102,LD-DM,DS6062,DS2202A,BW2T5-MSO/DS4000,DS6064,RSA3045,MSO/DS7000,DG5352,DG5351,CB-NM-NM-75-L-12G,DS7034,CB-60A-780MM,BW2T5-MSO,DS7000-EMBD,MSO5000-,DS7000-RM,AT-DS2000,CB-BNC-BNC-MM-100,DS2302A,DS7000-BW2T5,DG5000,DS1102U,AMK-RSA3000,EMI-DSA800,DS7000-BW2T3,RM-DSA800,MSO1000Z,DMM,RP1001C/RP1002C,CB-USBAUSBB-FF-150,DM3058E,DS7054,MSO5000-RM,RSA5000,DG4162,DG5251,DG5252,MSO500,DS1104Z-SPLUS,DS1104B,MSO2022A-S,DGS3060,MC3132,L-12G,DS1000E,DS1000D,CB-40A-780MM,DS1000B,RP1010H,RSA3030-TG,RM-DG50,DS2102A,MSO2102A,DS7000-BW3T5,DSA705,CB-BNC-AC-100-L,PMC-DSG3000,DSA700,DK-DS6000,RM-2-DP700,CB-NM-SMAM-,USB-GPIB,DG4062,DSA815,DS1000U,MSO8000-,SD-CAN-DS6000,DS1000Z,USB-GPIB-L,DS7000-AERO,EMI-DSA800 S1210 NFP-3 AMK-RSA5000,MSO8000-BND,MSO8000-EMBD,RP1000D,VSWR-DSA800,RP1000C,SLEWRATE-DL3,NFP-3,RM-1-DP700,ARB16M-DG1000Z,DSA832E,RSA3030 -TG,LA MODULE,DS7000-PWR,CAN-DS2000A,MSO8000-COMP,DSA815-TG,DS1104Z-S PLUS,RM-2-DP800,MSO5000-AWG,T2R1000,TIMER-DP700,RP1001C,RP1025D,MSO2202A,RM-3-DP7,MSO7054,MSO2202A-S,AFK-DP800,RM-DG4000,DS1074Z-SPLUS,DSA832,DSA710,DS2000,MSO5000-PWR,MSO5000-AERO,RM-DM3000,RM-3-DP700,M3TB32,M3TB34,RP1002C,MC3648,DSA,PVP2350,DM3058,RM-DG5000,RPL1116,DS7000-AUTO,PLUS,DP832A,OCXO-B08,DG1032Z,M3TB48,MSO/DS400,DSG3060,MSO/DS1000Z,MSO7000-,RP1003C,MSO8000-AUDIO,RP1100D,DS2012A,DG5071,DG5072,DL3021,DS2000A,DM3068,DS2000E,PA1101,DP821A,RP6150A,M3TB16,RP5600A,RP1004C,MSO8064,DIGITALIO-DP800,VSWR-RSA5000,MSO2302A,DSG3030,BND-MSO,OCXO-C08,PA1011,DSA800,RP7150S,DG1022Z,RPA246,BW2T3-MSO,DSA800E,RP7150/RP7080,SD-FLEXRAY-DS6000,PA-RSA5000,M3TB20,MSO5000-AUDIO,RP1005C,DG1022U,M3TB24,MC3416,LAN-DL3,MC3534,DG800-,DL3000,DP811A,PA-DSA800,RP7080S,RP1050D,DS1052E,RSA3000-EMI,RSA3000-EMC,DG800-DCH,DSG3030-IQ,CB-USBA-USBB-FF-150,DS4014,CB-SMB-BNC-FM-100,INTERFACE-DP800,DS4012,CB-BNC-AC-100,MSO8000-AWG,DS600,SD-FLEXRAY-DS4000,M301,MSO2302A-S,M300,M302,MSO8000-BW10T20,AMK-DSA800,MSO5000-FLEX,MSO8204,DGS815,DS4000,ARM,ALLIGATORCLIP - DMM,MSO2022A,CK-DS6000,MSO5000-2RL,MSO/DS4000,DG500,MSO4052,DL3031,MSO4054,DS4032,S1220,RP7150,DS4034,DSA832-TG,DSA832E-TG,CB-DB9-DB9-FF-150,M3TB64,FPCS-DS4000,SD-AUTO-DS4000,B25-RSA3000,DG992,DS2022A,DS4022,MSO8000-FLEX,S1210,MSO2012A,RSA3045-TG,DS1054Z,DS4024,MSO2000A,DS1074ZPLUS,SD-RS232-DS4000,DL-02,MSO/DS2000,DS7000-AUDIO,HIRES-DP800,BND-MSO/DS2000,MSO7024,RM-1-DP800,PA-RSA3000,BW3T5-MSO,RSA5032-TG,MSO8000COMP,RP7080,DS4024E,SSC-DSA,DS4000E,PVP2150/PVP2350,RM-1-M300,DG972,RSA5000-B40,MSO8000,MSO8000MSO/DS7000,MSO7034,DS1072U,DS1074B,KELVINTESTCLIP - DMM,FH-DG5000,DG822,EMBD,MSO5072,DG821,HIRES-DP700,AWG,MSO/DS700,RSA3045 -TG,DG800- DCH,MSO/DS2000A,RSA5065-TG,RSA3000-PA,MSO7000-AWG,DSA832 -TG,PLA2216,DG1062Z,DS4014E,DG832,DG831,DG952,MSO7014,MSO8104,MSO5074,DS1074Z,DSA875,PUG-DSG3000,DS1104ZPLUS,MSO5000-EMBD,MSO5000-BW1T2,MSO5000-AER,MSO5000-BW1T3,DG800,DSA875 -TG,BW2T3-MSO/DS4000,RM-DSXXXX,DSG800-PUG,RSA5000-AMK,MSO5000-FPC,VB1032,RSA3000-AMK,RP7150S/RP7080S,DS1104Z-S,DS7000,DSG800,MSO5204,DSG800-PUM,MC3164,DL3031A,HIRES-DL3,ALLIGATORCLIP-DMM,RT50J,UPA-DS,DG812,DG811,FPCS-DS6000,RM6041,DS7000-BND,RSA5000-PA,B40-RSA5000,MSO4000,DSA815 -TG,MSO5000-COMP,CB-NM-NM-75-,DS7000-COMP,MODULE,SPI-DS6000,DSG830,MSO5000-BW0T3,MSO5000-BW0T2,BND-MSO/DS400,DG900,RSA5032,MSO5000-BW0T1,DS7024,M3A2B,BND-MSO/DS4000,MC3065,DL3021A,TRIGGER-DP700,MSO,DP711,DP832,DP831,DS7000-5RL,DG1000,MSO/DS1000,RSA3000-B25,DP712,CB-USBAUSBB-USBB-FF-150,DSG815,RX1000,DS7014,CB-DB9-DB9-F-F-150,CB-20A-780MM,DP700,DP821,CB-USBA,MIX-SEPARATOR,RSA5000-VSA,75-L-12G,MSO5000,MSO4034,MSO4032,DS4054,DS4052,RM-2-M300,MSO8000-JITTER,RP1003C/RP1004C,DS1074Z-S PLUS,SD-I2C,DCH,RA5040K,DP811,DIGITALIO-DL3,NPF-3-P4,RSA3000-B40,RSA5065,NPF-3-P3,NPF-3-P2,NPF-3-P1,DS6102,DS6104,DSG3060-IQ,SD-RS232-DS6000,MSO5000-BW2T3,DG2000,MSO5000-BND,DSA875-TG,DP800,MSO5102,DS7000-FLEX,MSO4012,MSO8000-AERO,FLEX,MSO4014,MSO5104,CB-RS232-A,SD-DS2000,DS7000-AER,RM-1-DG1000Z,RM-DSG30,RM-2-DG100,MSO5354,DG800-ARB8M,MSO4024,DS7000-FPC,BAT,SD-I2C/SPI-DS4000,MSO4022,RSA3000-BW1,SD-RS232-,MSO8000-PWR,DS6000,VB1040

2019年8月 - RIGOL - 选型指南

【产品】入门级示波器DS1102Z-E，100MHz带宽、1GSa/s采样率、储存深度达24 Mpts

2020年3月20日，普源精电（RIGOL）“探索科技·为烧友而生”的全新示波器——100MHz带宽、双通道、售价1599元的DS1102Z-E震撼发布！DS1102Z-E作为一款配置“发烧”的示波器，具备100MHz带宽和1GSa/s采样率，搭载RIGOL独创的UltraVision技术平台，更深的储存（标配达24 Mpts），高达30,000 wfms/s的波形捕获率。

2020-03-23 - 新产品

DS70000系列高端数字示波器

型号- DS70000-AUDIOA,RP3500A,MSO5000,DS70000-EMBDA,MSO7000,PCA1030,DS70000-JITTA,PVA8500,PVA8700,PCA1150,DS70000-RL-20,DS7000,PHA0150,DS70000-AUTOA,DS70000 系列,DS70000-USBC,DS70000-ENETC,DS70304,DS70000-RTSA,DS70000,USB-GPIB,PVA8350,MSO8000,DS70504,PCA2030,PHA1150,DS70000-AEROA

2021.10 - RIGOL - 数据手册查看更多版本

DG1000Z系列函数/任意波形发生器(DG1000Z Series Function/Arbitrary Waveform Generator)

型号- DG1000Z,DG1022Z,DG1032Z,DG1000Z 系列,DG1062Z,DG1000Z SERIES

2017年3月(Mar.2017) - RIGOL - 用户指南

DG4000系列函数/任意波形发生器用户手册

型号- DG4062,DG4000,DG4162,CB-USBA-USBB-FF-150,DG4102,DG4202,RM-DG4000,CB-BNC-BNC-MM-100,BAG-G1,RA5040K,PA1011

2015年12月 - RIGOL - 用户指南

普源精电示波器后面板的Trig Out信号输出有什么用？

示波器后面板的触发输出连接器（[Trigger Out]）可输出由当前触发设置决定的触发信号。以DS1000Z为例：示波器产生一次触发时，可通过 [Trigger Out] 连接器输出一个反映示波器当前捕获率的信号。将该信号连接至波形显示设备，测量该信号的频率，测量结果与当前捕获率相同。注意：若 Utility ---Aux输出选择“通过失败”或Utility ---通过测试---Aux输出选择“打开”，在通过失败测试中，当示波器检测到失败的波形时，[Trigger Out] 连接器将输出高电平，当示波器未检测到失败波形式，[Trigger Out] 连接器将输出低电平。

2019-11-11 - 技术问答