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FCA30003100 系列

FCA30003100
多功能精密测量工具 泰克 FCA3000 和 FCA3100 微波计数器系列提供最高 20 GHz 的测量,将许多种功能装入一台功能丰富的仪器内。具备前所未有的分辨率,可以捕获非常小的频率和时间变化。提供业内最全面的分析模式,包括测量统计、直方图和趋势图,让您拥有快速准确分析信号所需的工具。
 

主要特点和优点

主要性能指标
  • 400 MHz、3 GHz 和20 GHz 型号
  • 手动触发模式下300- 400 MHz
  • 多达3 条输入通道
  • 50 ps (FCA3100)或100 ps (FCA3000) 单次时间分辨率
  • 12 位/ 秒频率分辨率
  • 0.001° 相位分辨率
  • 3 mV 或更好的电压分辨率
  • 选配 5×10–8高稳定性时基
测量吞吐量
  • 到内存250 k 样点/ 秒数据传送速率 (可以存储多达3.75 M 样点)
  • 通过USB/GPIB 总线(块模式) 高达15 k 样点/ 秒数据传送速率
  • 每秒单独触发多达650 项测量
提供的功能和特点
  • 自动测量: 频率, 周期, 比率, 时间间隔, 时间间隔误差, 脉宽, 上升时间/ 下降时间, 相角, 占空比, 最大电压, 最小电压, 峰 峰值电压
  • 总计测量 (仅FCA3100)
  • 多参数显示
  • 趋势图模式
  • 测量统计模式
  • 直方图模式
  • 艾伦偏差
  • 零死区时间频率/ 周期测量
  • 在测量期间通过USB/GPIB 总线连续传送数据流(FCA3100 系列)
  • 可编程脉冲输出,从0.5 Hz 到50 MHz
连接
  • 选配后面板输入
  • 后面板提供了USB 设备端口和GPIB 端口,快速连接PC
  • GPIB接口支持全面兼容SCPI的编程能力,并提供了仿真模式,可以即插即用更换现有的ATE 系统
  • 外部告警输入
  • 10 MHz 参考振荡器输出
  • 标配National Instrument 的LabVIEW SignalExpressTMTE限定版软件,连通工作台
  • 选配时间ViewTM 调制域分析软件
三年保修

多功能精密测量工具

FCA3000和FCA3100系列定时器/计数器/分析仪在一台多功 能仪器中提供了许多不同的功能。FCA系列拥有业内领先的频 率和时间分辨率,标配深内存及到内存每秒250k 样点的快速 数据传送速率。此外,多参数显示功能可以与主要测量数据一 起显示辅助测量数据,一目了然地提供您需要的结果。由于业 内最完善的分析模式,包括测量统计、直方图和趋势图,您可 以获得所需工具,迅速准确地分析信号。

为高要求设计提供业内领先的性能

高分辨率对当前高要求设计的研发和生产测试至关重要。FCA 系列提供了12 位/ 秒的频率分辨率,对时间测量提供了50 ps (FCA3100)或100 ps (FCA3000)的单次分辨率,获得的测量值 可以显示多达14 位。由于业内领先的性能,FCA 系列为您提 供了快速精确的测量功能。

独特的功能,实现精确测量

为保证正确测量艾伦偏差,FCA3100 系列提供了零死区时间 测量技术,并为触发事件连续打上时间标记。这种功能对必须 测量每一个周期的机械测量和医学测量至关重要。FCA3000 系列使用原始时间标记功能,通过USB/GPIB接口提供了这种 功能。

为正确计算统计参数,FCA系列标配极限判定功能。通过设置 极限,您可以在计算中隔离一个集群。对检验唱盘播放器或 HDB3 编码数据中不同集群内出现的数字脉冲抖动之类的应 用,这一功能非常重要。

另外它还在时间间隔测量中提供了粘滞值补偿功能。通过增加 粘滞值,您可以把触发电平误差从当前市场上大多数计数器中 典型的15-20 mV 降低到典型的2.5 mV,也就是说,在关键 时间间隔测量中,触发精度改善了6-8 倍。

快速吞吐量,缩短测试时间

FCA系列定时器/计数器/分析仪提供了业内最优秀的吞吐量, 与市场上其它定时器/ 计数器相比,可以使测试时间缩短达 90%。内存中每秒可以存储多达250,000 个测量结果,还可以 通过GPIB 或USB 接口,以块模式每秒传送多达15,000 个测 量结果。为进一步提高灵活性,FCA3100提供了零死区时间计 数器功能,在测量期间、而不是测量之后通过GPIB/USB 总线 连续传送测量数据流,创建了动态的测量和分析系统。

业内唯一图形显示系统,分析被测设备

通过FCA系独特的显示功能,您可以从一条测试连接测量同一 个信号的多个参数。为了揭示信号质量问题,如漂移、间歇性 瞬态信号和稳定性,您可以使用FCA系列图形显示模式,作为 实时趋势图或直方图查看数据,也可以使用测量统计,追踪信 号参数怎样随时间变化。在单键分析模式下,您可以在定时器/ 计数器的显示画面中快速了解设备的行为。

多参数显示

多参数显示

通过多参数显示,您可以读取与主要频率、时间、周期或相位 测量一起显示的重要的辅助测量值(如Vmax, Vmin, Vp-p等等)。 您可以一目了然地查看所需信息,迅速评估设备的性能。

相位关系测量

通过多达3 条输入通道,您可以测量不同信号之间的关系。例 如,您可以测量设备输入信号与输出信号之间的相位关系。同 时,您可以使用多参数显示功能,一目了然地读取其它关键参 数,如信号的测试频率和电压比(dB)。

测量趋势图

趋势图分析

根据测量情况,您的信号参数在不同时点之间可能会发生变 化。通过趋势图分析模式,您可以以图形方式绘制被测值随时 间变化的趋势图。

测量统计

趋势图分析

通过集成统计处理功能,您可以计算测量的平均植、标准偏差 和艾伦偏差,追踪测得的最小值和最大值,这一切只需按一个 按钮就可以完成。

直方图

直方图

如果想以图形方式查看一套测量的平均值和标准偏差,您可以 使用直方图功能,查看测量结果的分布情况。

选配调制域分析

泰克时间View™ 软件

通过选配泰克时间View™ 软件(TVA3000),FCA 系列定时器/ 计数器/ 分析仪可以变成高性能调制域分析仪。由于测量速度 高(每秒高达250k 测量)、存储深度大(高达3.75M 点),它可以 实时捕获快速频率变化,然后使用时间View 进行分析。这种 完善的软件工具允许远程控制仪器,使用选定图表分析和显示 测量结果。例如,它可以作为原始数据、统计直方图、波形图 (就象使用示波器一样)、或FFT频谱图显示结果。时间View还 允许分析调制参数,如调制深度或调频指数。

专业设计,让您的工作更轻松

FCA3000和FCA3100系列定时器/计数器/分析仪采用专门设 计,使用简便,提供了您预期泰克提供的熟悉操作。

直观操作

面向菜单的设置减少了出错风险。通过专用的及菜单驱动的前 面板按钮,您可以快速进入常用功能和参数,缩短设置时间。 例如,您只需按analyze 键,就能在统计模式、趋势图模式和 直方图模式之间切换。

自动设置功能

与泰克示波器类似,前面板上的Autoset 按钮将自动设置最优 触发电平和粘滞值,适应使用的实际信号。

轻松连接PC

您可以使用后面板上的GPIB或USB设备端口,连接PC。GPIB 接口以SCPI/GPIB 模式操作,即插即用代替现有的ATE 系统, 或简便地集成到大型测试系统中。在需要时,还可以对现有的 计数器/ 定时器使用仿真模式。

连通工作台,实现智能调试

通过专用泰克版National Instruments LabVIEW SignalExpressTM 软件,您可以从FCA 系列定时器/ 计数器/ 分析仪中简便地捕 获、保存和分析测量结果。每台FCA3000 和FCA3100 都标配 免费的限定版SignalExpress 软件,提供了基本仪器控制、数 据记录和分析功能。选配的专业版软件提供了200 种内置功 能,提供了更多的信号处理、高级分析、扫描、极限测试和用 户自定义步长功能。

SignalExpress支持多种泰克工作台仪器*1,使您能够连接整个 测试平台。然后,您可以从一个直观的软件界面中访问每台仪 器提供的多功能工具。您可以自动进行要求多台仪器的复杂测 量,在更长的时间周期内登录数据,对多台仪器的数据实现时 间相关,简便地捕获和分析结果,所有这一切都从PC上完成。 只有泰克提供了由智能仪器组成的连通测试平台,简化和加快 复杂设计的调试工作。

您可以信赖的性能

除业内领先的服务和支持外,每台FCA3000和FCA3100系列 定时器/ 计数器/ 分析仪都标配三年保修。

选择能够满足您的需求的相应性能/ 功能

特点 FCA3100 系列 FCA3000 系列
频率分辨率 12 位/ 秒s 12 位/ 秒
时间分辨率 50 ps 100 ps
电压分辨率 1 mV 3 mV
到内存的测量
数据传送速度

250k 测量/ 秒

3.5M 结果

250k 测量/ 秒

750k 结果

仅发话方输出 (GPIB/USB) 4k 测量/ 秒
单独触发的测量数量 650/s 500/s
块传送速度 15k 测量/ 秒 5k 测量/ 秒
频率/ 周期, 时间, 相位, 电压, 占空比, 脉冲, 上升时间
图形显示趋势、 直方图、调制域
总计, TIE
可编程脉冲输出
连续测量

*1 如需NI LabVIEW Signal Express 支持的完整的泰克仪器清单

特点

测量功能

所有测量数据都使用大的主要参数值及小的辅助参数值(分辨 率较低)显示。部分测量数据只作为辅助参数提供。

频率A, B, C

特点 说明
模式 正常模式,背对背模式 (FCA3100 系列)
范围
   输入A, B 0.001 Hz - 300 MHz
手动触发模式下300-400 MHz
   输入C 100 MHz - 3 GHz 或300 MHz - 20 GHz
分辨率

分辨率12 位,1s 测量时间(正常模式)

11 位,1s 测量时间(背对背模式)

辅助参数 Vmax, Vmin, Vp-p

频率突发 A, B, C (FCA3020 和 FCA3120- 仅20 GHz)

特点 说明
可以测量重复突发信号的频率和PRF,无需外部控制信号,并 可以选择开始触发延迟。
功能 突发频率 (Hz) PRF (Hz)
范围 输入A, B, C: 参阅频率指标
最小突发时长 最短40 ns
最小突发脉冲
   输入A, B 3 (160 MHz 以上时6)
   输入C 3 x 预定标系数
PRF 范围 0.5 Hz - 1 MHz
开始延迟 10 ns - 2 s, 10 ns 分辨率
辅助参数 PRF

周期 A, B, C

特点 说明
模式 单一, 平均, 背对背 (FCA3100 系列)
范围
   输入A, B

3.3 ns - 1000 s (单一, 平均)

4.0 µs - 1000 s (背对背)

   输入C 10 ns 到50 ps
分辨率

100 ps (单一); 12位/秒平均值(FCA3000系列)

50 ps (单一); 12 位/ 秒平均值(FCA3100 系列)

辅助参数 Vmax, Vmin, Vp-p

比率 A/B, B/A, C/A, C/B

特点 说明
范围 (10–9) - 1011
输入频率
   输入A, B 0.1 Hz - 300 MHz
手动触发模式下300-400 MHz
   输入C 3 或 20 GHz
辅助参数 Freq 1, Freq 2

时间间隔 A - B, B - A, A - A, B - B

特点 说明
范围

正常计算: 0 ns - +106 s

智能计算: –106 s - +106 s

分辨率

100 ps 单-(FCA3000 系列)

50 ps 单- (FCA3100 系列)

最小脉宽 1.6 ns
智能计算 智能时间间隔,确定符号(A前B后或A后B前)

正负脉宽 A, B

特点 说明
范围 2.3 ns - 106 s
最小脉宽 2.3 ns
辅助参数 Vmax, Vmin, Vp-p

上升时间和下降时间 A, B

特点 说明
范围 1.5 ns - 106 s
触发电平 信号幅度的10% 和90%
最小脉宽 1.6 ns
辅助参数 转换速率,, Vmax, Vmin

时间间隔误差(TIE) A, B

标准化周期背对背测量,计算公式: TIE(k) = k * TREF - ∑TI, 其中 TI = 背对背单独周期,TREF = 参考周期值

正负占空比

特点 说明
范围 0.000001 - 0.999999
频率 范围 0.1 Hz - 300 MHz
辅助参数 周期, 脉宽

相位A 相对相位B, 相位B 相对相位A

特点 说明
范围 –180° - +360°
分辨率 单周期: 10 kHz 以下时为0.001°, >10 MHz 时降到1°通过平均(统计), 可以改善分辨率
频率 范围 高达160 MHz
辅助参数 Freq (A), Va/Vb (单位:dB))

总计A, B (仅FCA3100 系列)

特点 说明
模式 Tot A, Tot B, Tot A+B, Tot A–B, Tot A/B
范围 1 - 1010 个
频率 范围 Up - 160 MHz
开始控制 手动, 开始触发
停止控制 停止控制手动, 停止触发, 定时
辅助参数 其它Totalize 功能

Vmax, Vmin, Vp-p A, B

特点 说明
范围

–50 V - +50 V, –5 V - +5 V

范围受到无损坏最大输入电压指标限制 (参见输入A, B)

频率 范围 DC, 1 Hz - 300 MHz
模式 Vmax, Vmin, Vp-p
分辨率

3 mV (FCA3000 系列)

1 mV (FCA3100 系列)

不确定性 (5V 范围, 典型值):
   DC, 1 Hz - 1 kHz 1% + 15 mV
   1 kHz - 20 MHz 3% + 15 mV
   20 - 100 MHz 10% + 15 mV
   100 - 300 MHz 30% + 15 mV
辅助参数 Vmin, Vmax, Vp-p

时间标记 A, B, C

特点 说明
原始时间标记数据及输入A, B 或C 脉冲数, 可以通过GPIB 或 仅USB 访问。
最大采样速度 参见GPIB 技术数据
最大频率 160 MHz
时间标记分辨率

100 ps (FCA3000 系列)

50 ps (FCA3100 系列)

输入和输出指标

输入A 和B

特点 说明
频率 范围

DC 耦合: DC - 300 MHz

AC 耦合: 10 Hz - 300 MHz

对AC和DC,手动触发模式下300-400 MHz

阻抗 1 MΩ / 20 pF 或 50 Ω (VSWR ≤ 2:1)
触发斜率 正或负
最大通道定时差 500 ps
灵敏度

15 mVRMS (DC-200 MHz)

25 mVRMS (200-400 MHz)

衰减 X1, X10
动态范围 (X1) 30 mVp-p - 10 Vp-p, ±5V 窗口内
触发电平 读数显示
   分辨率

FCA3000 系列: 3 mV

FCA3100 系列: 1 mV

   不确定性 (X1) ±(15 mV + 1% 的触发电平)
  自动设置触发电平 触发电平自动设置成输入信号的50%点 (上升时间/ 下降时间为10% 和90%)
自动设置粘滞值
   时间 最小粘滞值窗口(粘滞值补偿)
   频率 输入信号幅度的三分之一
   频率范围 1 Hz- 400MHz
模拟LP 滤波器 模拟LP 滤波器标称100 kHz, RC 型
数字LP 滤波器 1 Hz - 50 MHz 截止频率
最大无损坏电压
   1 MΩ 440 Hz以下时350 V (DC + AC pk), 1 MHz 时降为 12 VRMS (X1)
   50 Ω 12 VRMS(无防护输出)
连接器 BNC

输入C: – 3 GHz (FCA3003 和FCA3103 产品)

特点 说明
工作输入电压范围
   100 - 300 MHz 20 mVRMS - 12 VRMS
   0.3 - 2.5 GHz 10 mVRMS - 12 VRMS
   2.5 - 2.7 GHz 20 mVRMS - 12 VRMS
   2.7 - 3.0 GHz 40 mVRMS - 12 VRMS
预定标系数 16
阻抗 50 Ω 标称值,VSWR < 2.5:1
最大无损坏电压 12 VRMS, 保护引脚二极管
连接器 N 型孔式

输入频率: 20 GHz FCA3020 和FCA3120 产品

特点 说明
频率 范围 0.25 - 20 GHz
工作输入电压范围
   250 - 500 MHz –21 - +27 dBm
   0.5 - 14 GHz –27 - +27 dBm
   14 - 18 GHz –27 - +27 dBm
   18 - 20 GHz –21 - +27 dBm
预定标系数 128
阻抗 50 Ω 标称值,VSWR < 2.0:1
AM 容限 在灵敏度范围 >90%
最大无损坏电压 +27 dBm
连接器 高精度N 型孔式连接器

后面板输入和输出

特点 说明
参考输 1, 5,或10 MHz; 0.1 - 5 VRMS 正弦;阻抗 ≥1 kΩ
参考输出 10 MHz; >1 VRMS 正弦 50 Ω
触发输入 触发所有测量功能
   阻抗 大约 1 kΩ
   频率 范围 DC - 80 MHz

脉冲输出

(FCA3100 系列)

P可以通过前面板/GPIB/USB 编程 (仅FCA3100 系列)
   模式 脉冲输出, 门开路, 告警输出
   周期 20 ns - 2 s, 以10 ns 递增
   脉宽 10 ns - 2 s, 以10 ns 递增
   输出 TTL 电平50Ω, 上升时间2 ns
后面板测量输入 A, B, C (仅选项RP)
   阻抗 1 MΩ / 50 pF 或 50 Ω (VSWR ≤ 2:1)
   连接器

后面输入连接器为SMA 孔式

所有其它输入/ 输出都是BNC 连接器

辅助功能

触发释抑

特点 说明
时延范围 20 ns - 2 s, 10 ns 分辨率

外部开始和停止触发

特点 说明
模式 开始, 停止, 开始触发和停止触发
输入通道 A, B 或E- 后面板
触发信号最大重复速率
   通道 A, B 160 MHz
   通道 E 80 MHz
开始时延范 20 ns - 2 s, 10 ns 分辨率

统计

特点 说明
功能 最大值, 最小值, 平均值, ΔMax-Min, 标准偏差和艾伦偏差
显示 数字, 直方图或趋势图
采点数 2 - 2 × 109 个样点
极限判定符 在值高于极限/ 低于极限/ 在极限范围内/ 超出极限时关闭或捕获
测量步调 步调时间范围: 4 µs - 500 s

数学运算

特点 说明
功能 (K*X+L)/M 和 (K/X+L)/M. 。X 是当前读数, K、L 和M 是常数; 通过键盘设置或作为 冻结参考值(X0)

其它功能

特点 说明
测量时间 频率、突发和周期平均: 20 ns - 1000 s 对其它测量功能为单个周期
时基参考 内部, 外部或自动
显示保持 冻结结果, 直到通过重启启动新测量
极限告警 前面板上图形指示和/ 或通过GPIB 实现 SRQ, 外加脉冲输出连接器(FCA3100系列)
极限值 下限, 上限
设置 如果值高于极限/ 低于极限/ 在极限范围 内/ 超出极限,那么关闭或告警
开机告警 停止或继续
显示 数字 + 图形
存储的仪器设置数量 20可以保存及从内部非易失性存储器中 调用仪器设置。其中10 个设置可以受到 用户保护
显示器 背灯LCD 图形屏幕,用于菜单控制、 数字读数和状态信息
   位数 数字模式下14 位
   分辨率 320 × 97 pixels

GPIB 接口

特点 说明
兼容能力 IEEE 488.2-1987, SCPI 199953131A 兼容模式
接口功能 SH1, AH1, T6, L4, SR1, RL1, DC1, DT1, E2
最大测量速率 (FCA3100/FCA3000 系列)
   GPIB

15k/5k 读数/ 秒 (块模式)

4k/- 读数/ 秒 (仅发话方模式)

650/500 读数/ 秒 (单独触发GET)

到内存 250k 读数/ 秒
内存容量

750k 读数 (FCA3000 系列)

3.75M 读数 (FCA3100 系列)

USB 接口

特点 说明
USB 版 2.0 全速(11 Mbits/s)

校准

特点 说明
模式 密封箱, 菜单控制
校准频率 0.1, 1, 5, 10, 1.544, 和 2.048 MHz

整体技术数据

环境数据

特点 说明
等级 MIL-PRF-28800F, Class 3
等级 0 °C - +50 °C
贮存温度- –40 °C - +71 °C
湿度

5-95% (10-30 °C)

5-75% (30-40 °C)

5-45% (40-50 °C)

高度 工作高度: 2,000 米
贮存高度: 12,000 米
安全 2006/95/EC指令, EN 61010-1, UL61010-1, CAN/CSA C22.2 No. 61010-1
EMC 欧盟指令2004/108/EC, EN61326-1, EN61326-2-1, Calss A

电源要求

特点 说明
基本型号 90 - 265 VRMS, 45 - 440 Hz, <40 W

时基选项

特点 标准 中等稳定性 (MS) 高稳定性 (HS)
时基类型: TCXO OCXO OCXO
不确定性,由于
   老化
      每24 小时 NA <5×10–9*1 <5×10–10*1
      每月 <5×10–7 <6×10–8 <1×10–8
      每年 <5×10–6 <2×10–7 <5×10–8
   温度变化(典型值)
      0-50 °C <1×10–5 <5×10–8 <5×10–9
      20-26 °C <3×10–6 <2×10–8 <1×10–9
短期稳定性: t = 1 s 未指明 <1×10–10 <1×10–11
根艾伦变化: t = 10 s 未指明 <1×10–10 <1×10–11
开机稳定性 NA <1×10–7 <1×10–8
   开机24 小时后,经过下面预热时间后与最终值的偏差: 30 分钟 30 分钟 10 分钟
总不确定性, 适用工作温度20℃- 26℃, 2σ(95%)置信区间
   校准后一年 <7×10–6 <2.4×10–7 <0.6×10–7
   校准后两年 <1.2×10–5 <4.6×10–7 <1.2×10–7

*1 在连续运行一个月后

物理特性

尺寸 毫米 英寸
90 3.6
210 8.25
395 15.6
重量 公斤
净重 2.7 5.8
毛重 3.5 7.5

订货信息

模式

模式 说明
FCA3000 定时器/ 计数器/ 分析仪 300 MHz /100 ps
FCA3003 定时器/ 计数器/ 分析仪 3 GHz /100 ps
FCA3020 定时器/ 计数器/ 分析仪 20 GHz /100 ps
FCA3100 定时器/ 计数器/ 分析仪 300 MHz / 50 ps
FCA3103 定时器/ 计数器/ 分析仪 3 GHz / 50 ps
FCA3120 定时器/ 计数器/ 分析仪 20 GHz / 50 p

FCA3000/3100 包括: 定时器/ 计数器, 电源线, 校准证明, 快 速入门用户手册, 用户手册光盘(英语, 法语, 德语, 西班牙语, 简体中文, 繁体中文, 韩语, 俄语, 日语), 程序员指南, 技术数据, 试用版TimeView 软件及包括National Instruments LabVIEW SignalExpressTM泰克版限定版软件的光盘。

 

注:在订货时请指明电源插头。

仪器选项

选项 说明
MS 中等稳定性时基
HS 高度稳定性时基
RP 后面板连接器

电源插头选项

选项 说明
A0 北美电源插头
A1 欧洲通用电源插头
A2 英国电源插头
A3 澳大利亚电源插头
A5 瑞士电源插头
A6 日本电源插头
A10 中国电源插头
A11 印度电源插头
E1 英国和欧洲电源插头
(仅FCA3000 和FCA3100)

服务选项

选项 说明
C3 三年校准服务
C5 五年校准服务
D1 校准数据报告
R5 五年维修服务

推荐附件和软件

附件 说明
RMU2U 两个单元使用的机架安装支架套件
HCTEK4321 硬携带箱
AC4000 软携带箱
174-4401-xx USB 主机到设备电缆, 3 英尺
012-0991-xx GPIB 电缆, 双屏蔽
012-1256-xx BNC针式到BNC针式, 屏蔽电缆, 9英尺50欧姆
012-0482-xx BNC针式到BNC针式, 屏蔽电缆, 3英尺50欧姆
SIGEXPTE National Instruments SignalExpress™ 泰克版 互动测量软件 - 专业版
TVA3000 TimeView™ 调制域分析软件

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