Análisis Fft (Fast Fourier Transformation); Analizadores De Espectros; Analizadores De Tiempo Real; Analizadores De Espectros Superheterodinos - Hameg Instruments HM5510 Manual

Después se presentan las tres frecuencias contenidas en la
señal f , f y f en dominio del tiempo, de forma individual.
0 1 2
f
0
f
1
f
2
Ahora se obtiene la presentación de la misma señal con las
frecuencias f , f y f en dominio de frecuencia.
0 1 2
f f
0 1
Análisis FFT (Fast Fourier Transformation)
El análisis FFTse utiliza para frecuencias relativamente
bajas (unos pocos de 100 kHz), ya que la resolución de los
convertidores D/A (digital/analógico) es limitada. Se utilizan
analizadores en tiempo real que trabajan según el principio
de la transformación discreta de Fourier.
Se toma como muestra de la señal un espacio de tiempo limi-
tado. La señal que se pretende analizar se muestrea y de los
valores de medida individualmente capturados se calcula el
espectro de la señal. Como esta forma de obtención de datos
trabaja con valores de medida individuales y discretos, este
método recibe el nombre de transformación discreta de Fou-
rier (DFT). Como resultado se obtiene nuevamente un espectro
en frecuencia discreto. Para reducir la cantidad de cálculos
precisados para este tipo de transformación, se dispone de
diferentes algoritmos de cálculo. El algoritmo comúnmente
utilizado es el de la transformación rápida de Fourier (FFT).
Para que el resultado del análisis de FFT se pueda interpretar
sufi cientemente, se deberán cumplir dos condiciones:
– La señal deberá ser una señal periódica.
– El espacio de tiempo limitado bajo observación de la señal,
deberá ser un múltiplo entero de la duración del periodo
de la señal.
Si no se cumplen estas condiciones, se obtendrán errores al
calcular las frecuencias del espectro y sus amplitudes.
p o
T i e m
p o
T i e m
F r e c
u e n
c i a
f
2
Frecuencia
A n a l i z a d o r e s d e e s p e c t r o s

Analizadores de espectros

Los analizadores de espectros proporcionan la presenta-
ción de la señal en una superfi cie correspondiente al las
coordenadas de amplitud y frecuencia (Yf). Se presentan los
diferentes componentes de espectro con sus amplitudes.
La alta sensibilidad de entrada y el amplio margen dinámico
de estos equipos, posibilitan el análisis de señales, que no
pueden ser presentadas por un osciloscopio. Hay similitudes
con la demostración de distorsiones de señales senoidales,
la demostración de baja modulación en amplitud y medidas
en el ámbito de la tecnología de AM y FM, como la frecuencia
de la portadora, la frecuencia de modulación o mediciones
de grados de modulación. Además se pueden caracterizar
fácilmente los convertidores de frecuencia, en relación a sus
pérdidas de transmisión y sus distorsiones. Otra de las aplica-
ciones de los analizadores de espectros, que vienen provistos
con generadores de seguimiento (tracking generator), es
poder realizar mediciones en sistemas de cuatro polos. Como
por ejemplo en mediciones en el ámbito de la respuesta en
frecuencia de amplifi cadores y de fi ltros. Los analizadores de
espectros se pueden clasifi car en dos grupos, diferenciados
por sus principios de funcionamiento: analizadores vobulados
o sintonizados o analizadores de tiempo real. A continuación
se describen brevemente algunos de los diferentes tipos.

Analizadores de tiempo real

Los analizadores de espectros con principio de funcionamiento
de fi ltros en paralelo se componen de un conexionado en pa-
ralelo de múltiples fi ltros analógicos de banda estrecha. Con
este sistema se pueden presentar tantas frecuencias discre-
tas, como fi ltros disponibles haya. La limitación económica
se alcanza rápidamente dependiendo de la cantidad y calidad
de los fi ltros. Los analizadores por fi ltros paralelos son muy
rápidos y muy caros.

Analizadores de espectros superheterodinos

Casi todos los analizadores de espectros modernos funcionan
bajo el principio del sobreposicionamiento (principio superhe-
terodino). Uno de los procesos es el de sintonizar la frecuencia
central de un fi ltro de paso de banda, con el margen de fre-
cuencia deseado. Un detector genera entonces una desviación
vertical en pantalla y un generador con barrido variable se
encarga de la sintonización sincrónica de la frecuencia central
del fi ltro y de la desviación horizontal. Este método sencillo es
relativamente económico, pero abarca algunas desventajas en
relación a la selección y la sensibilidad.
Filtros de paso de banda
Los analizadores de espectros más comunes utilizan para la
selección un fi ltro de paso de banda con frecuencia central
fi ja. Entonces se varía la frecuencia de un oscilador local (LO).
Un oscilador sintonizable se puede diseñar con características
buenas y estables, también para frecuencias elevadas. Un
fi ltro de paso de banda fi ja de alta calidad, es más fácil de
construir y más estable en sus características, que un fi ltro
sintonizable en todo su margen de trabajo. Un fi ltro de paso
de banda fi jo solo deja pasar en cada momento esa parte que
corresponde a la función bajo análisis,
para la que se defi ne: f
inp
f (t) = Frecuencia de la señal de entrada
inp
f (t) = Frecuencia del oscilador local (LO)
LO
f = Frecuencia intermedia
ZF
Reservado el derecho de modifi cación
(t) = f (t) ± f
LO ZF
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