频谱仪常规的电路是能够以一定带宽调谐的接收机，输入信号被下变频后，通过低通滤波器输出，滤波器输出作为垂直分量，频率作为水平分量，在显示器上坐标图是输入信号的频谱图。因为频率转换器可以达到宽频率，例如30Hz-30GHz，并且可以通过与外部混频器组合来扩展到100gHz或更大，所以频谱仪是覆盖最宽频率的测量器之一。频谱仪是测量连续信号和调制信号的理想测量工具。
但是，传统的频谱仪也有明显的缺点，首先只适用于稳定信号的测量，不适合测量瞬态事件；其次，由于仅能够测量频率的宽度，相位信息不足，所以作为标量设备而不是矢量设备的第三，需要多种低频带通滤波器，并且所获得的测量结果需要很长的时间，所以被认为是非实时设备。
通过傅立叶运算，能够将被测定信号分解为每个成分的频率分量，既然得到了与以往的频谱仪同样的结果，则出现了基于快速傅立叶变换（f标记）的频谱仪。该新型频谱仪采用数字方法，直接通过模拟/数字转换器（ADC）对输入信号进行采样，并在FFT处理后得到光谱分布图。由此可知，该频谱仪也被称为实时频谱分析器，其频率范围受ADC收集速度和FFT计算速度的限制。
为了获得良好的设备线性和高分辨率，数据收集信号的ADC需要12比特-16比特的分辨率，并且根据采样原理，ADC的采样率至少是输入信号的最高频率的两倍也就是说，对于频率上限为100MHz的实时频谱仪来说，ADC需要200MS/S的采样率。
在当前半导体处理电平中，可以产生分辨率8位和采样率4GS/S的ADC，或分辨率12位和采样率800MS/S的ADC。也就是说，原理上，设备可以达到2GHz的带宽，但是在这种情况下，垂直分辨率是8比特（256级），显然8比特的分辨率太低，因此实时频谱仪被应用于小于400MHz带宽的带宽此时12位）可以在ADC的前端添加下变频器，以增加96级频率的上限。本机振荡采用直接数字振荡器。这种混合式频谱仪适合在低于GHz的频带上使用。
FFT的性能以采样点数和采样率表现，例如以100KS/S的采样率对输入信号进行1024点采样的话，最高输入频率为50KHz，分辨率为50Hz。如果采样点数为2048分，则分辨率会提高到25Hz。由此可知，最大失败频率取决于采样率，分辨率取决于采样点数。FFT计算时间与采样、分数成对数关系，在频谱仪需要高频、高分辨率、高速运算的情况下，使用高速的FFT硬件或对应的数字信号处理器（DSP）芯片。
以上的内容就到这里了，想要获得更多的内容，请关注频谱仪！