任意波形发生器介绍
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1、什么是任意波形发生器,与函数发生器的区别,如何产生任意波形信号,“任意”如何理解2、任意波形发生器的基本原理答:以DDS技术为基础,通过改变DDS中的查找表的数据,来实现任意波形。
根据所采用DDS的结构不同,采用DDFS结构的叫做函数/任意波形发生器,以Agilent的33250和Tektronix的AFG3000系列为典型代表,采用DDWS结构的叫做任意波形发生器,以Tektronix的AWG5000和AWG7000系列为代表3、任意波形发生器的形式答:大体上分为两种——台式仪器和模块式仪器,台式仪器如Agilent的33250,33120,tektronix的AFG和AWG系列等,模块化仪器包括VXI、PXI、cPCI、LXI(部分LXI模块也提供键盘、显示,可划归为台式仪器)、USB接口模块仪器等4、任意波形发生器的结构,每部分的作用,完成的功能,以及相应的对外接口信号?答:主要包括CPU模块、任意波形合成模块、模拟通道、电源四大组成部分1)CPU模块a)主控制器(包括单片机、ARM嵌入式处理器、PC机等,有板载CPU和非板载CPU之分,如台式仪器、VXI模块是板载CPU,而PXI模块是非板载CPU)b)键盘模块(台式仪器所特有,包括功能键、数字键以及飞梭)c)程控接口模块(一般为台式仪器特有,包括USB,LAN,GPIB,RS232等)d)显示模块(一般为台式仪器特有,有些模块化仪器也提供VGA接口,支持外接显示器的功能)2)任意波形合成模块a)时钟发生模块●在参考时钟(一般为10MHz,其准确度决定了采样时钟及输出频率的准确度)的作用下,产生波形DAC模块所需的采样时钟。
如果为DDFS架构,采样时钟为固定频率,如果为DDWS架构,采样时钟为可变频率。
●提供外部参考时钟和内部参考时钟的切换功能(有两种方法,一种是参考时钟内外源自动切换,当有外部参考时钟接入时,自动切换到外部参考时钟;一种是手动切换,并且当外部参考时钟超过一定范围时,自动切换到内部参考时钟)●提供内/外部采样时钟的切换功能(不是所有的仪器都有,一般在高档仪器上才有)●提供仪器内部所需的一些时钟信号,如调制模块中ADC所需的采样时钟、触发模块中所需的触发信号产生器的计数时钟等思考:1、为什么要提供外部采样时钟,作用是什么?2、如何用参考时钟产生采样时钟?方法有哪些?b)地址产生模块——产生波形存储器模块所需的寻址信号●累加器模块——对送入的频率控制字进行累加操作,产生相应的寻址信号;累加器模块应提供清零信号输入,通过控制清零信号,可产生Burst调制波形输出●相位加法器模块●频率控制字生成模块——产生累加器所需的频率控制字,可实现调频、扫频、FSK调制●相位控制字生成模块——产生相位加法器所需的相位控制字,可实现调相、PSK调制●地址位数选择模块——选择输出地址的位数,一般来说,当任意波形发生器工作在函数模式时,地址位数选择为16位,有利于在保证波形质量的前提下提供切换速度;当工作在任意波形模式时,将提供最大的地址输出能力(视存储容量而定)c)存储器模块●存储器(目前一般采用ZBT SRAM,也有采用DDR SDRAM,QDRSRAM或异步SRAM的),根据所要实现的采样率不同,也分为单片存储器和多存储器并行两种模式,具体参见多存储器并行任意波形合成技术●存储器管理模块——负责管理存储器地址线、数据线、读、写、片选等,注意任意波形的工作过程,1、由CPU将所需的波形数据写入波形存储器中,此时,存储器的地址、数据、写、片选都由CPU提供,读信号无效;2、地址产生模块提供地址信号连续读取存储器的波形数据,此时,存储器的地址由地址产生模块提供,读、片选均应一直使能,写信号无效,读取的数据送数据合成模块d)数据合成模块●对存储器传入的波形数据进行处理后传送给波形DAC模块●处理包括调幅、数据插值(并串转换)等e)波形DAC模块f)调制模块●产生内部调制时所需的调制波形数据(调频、调幅、调相和SWEEP需要)●对外部调制源送入的调制信号通过ADC进行采样,采样后产生相应的调制波形数据●进行调制源选择●产生Burst调制所需的清零控制信号g)触发模块●产生内部触发信号●对触发信号进行触发极性选择●进行触发源选择h)同步Marker模块●产生同步Marker数字信号●对产生的Marker数字信号进行幅度控制等i)方波产生模块●在Stratix3及其以上的器件中实现,通过数字的方法产生占空比精密可调的方波信号、脉宽精密可调的脉冲信号以及PWM调制波形信号3)模拟通道模块(根据模拟输出的指标不同而略有区别)a)滤波器模块b)脉冲沿调整模块c)幅度控制模块d)衰减模块e)放大模块f)加偏模块一、任意波形发生器的接口及指标1、主输出:波形信号的输出主要指标包括:工作模式:连续、触发、门控、序列输出特性:输出样式:单端或差分输出阻抗:50欧姆或75欧姆输出幅度范围、分辨力、准确度输出偏移范围、分辨力、准确度输出波形种类、频率范围、频率准确度输出正弦信号谐波失真、非谐波失真、SFDR、相位噪声方波上升、下降时间、占空比、过冲调制波形种类以及调制的参数(具体在调制部分再介绍)DAC垂直分辨位数存储深度2、时钟电路部分(通道共用)(1)内部参考输出:输出仪器内部晶振产生的参考时钟信号,该信号可用于同步多台任意波形发生器,或同步任意波形发生器和其它仪器。
3 0 -9 1 0 2 -册手据数SDG1000X 系列函数/任意波形发生器产品综述SDG1000X 系列双通道函数/任意波形发生器,最大输出频率60 MHz,具备150 MSa/s 采样率和14-bit 垂直分辨率;在传统的DDS 技术基础上,采用了创新的EasyPulse 和TrueArb 技术,克服了DDS 在输出脉冲和任意波时的先天缺陷;独立的方波通道,能产生频率高达60 MHz 的低抖动方波;具备调制、扫频、Burst、谐波发生、通道合并等多种复杂波形的产生功能,能够满足用户更广泛的应用需求。
特性与优点双通道,最大输出频率60 MHz,最大输出幅度 20 Vpp150 MSa/s 采样率, 14-bit 垂直分辨率,16 kpts 波形长度创新的EasyPulse 技术,能够输出低抖动的脉冲,可以做到脉宽、上升/下降沿精细可调,具备极高的调节分辨率和调节范围创新的TrueArb 技术,逐点输出任意波,在保证不丢失波形细节的前提下,能够以1μSa/s~30MSa/s 的可变采样率输出2pts~16kpts 范围内任意长度的低抖动波形独立的方波通道,频率最高60 MHz,抖动低于300 ps+周期的0.05 ppm丰富的模拟和数字调制功能:AM、DSB-AM、FM、PM、FSK、ASK、PSK 和PWM 扫频和Burst 功能谐波发生功能通道合并功能硬件频率计功能196种内建任意波丰富的通信接口: 标配USB Host, USB Device (USBTMC), LAN(VXI-11),选配GPIB 4.3英寸显示SDG1000X 系列函数/任意波形发生器设计特色等性能双通道输出低失真输出10 MHz 频率下仍然能保证双通道20 Vpp 满幅度输出输出幅度下的THD (总谐波失真)指标小于0.075%;全频段内的谐波和杂散均小于-40 dBcSDG1000X 系列函数/任意波形发生器创新的EasyPulse 技术创新的TrueArb技术上升沿、下降沿可分别设置;调节步进小至100 ps;最小值16.8 ns,可在任意频率下获得;最大值可达22.4 sTrueArb 技术实现了任意波形的逐点输出,不会错过任何波形的细节最小脉宽32.6 ns,可在任意频率下获得。
在当今科技发展迅猛的时代,任意波形发生器和20 μs 间隔的数字转化能力正日益成为电子领域中的热门话题。
这两个领域的技术不仅能够广泛应用于信号处理、通信系统、医学影像等领域,而且在工业自动化、航天航空等领域也有着重要的地位。
本文将从几个角度深入探讨这两个技术的原理、应用和未来发展趋势。
一、任意波形发生器的原理及应用1. 什么是任意波形发生器?任意波形发生器是一种可以生成任意波形的信号源器件,它不受限于特定的波形形状,能够按照用户的要求产生各种复杂的波形信号,如正弦波、方波、三角波、锯齿波等。
这种灵活性和多样性使得任意波形发生器在电子测试、通信系统、声音合成等领域有着广泛的应用。
2. 任意波形发生器的工作原理任意波形发生器通过数字信号处理技术,将数字信号转换为模拟信号输出。
在数字信号处理阶段,用户可以通过预置的算法或者自定义的算法,生成任意形状的波形数据。
随后,这些波形数据经过DA转换器,转换为模拟信号输出。
任意波形发生器的核心技术包括数字信号处理和数字模拟转换。
3. 任意波形发生器的应用领域任意波形发生器广泛应用于各种领域,包括信号发生与测试、通信系统测试、声音合成与处理等。
在信号发生与测试领域,任意波形发生器能够产生各种复杂的波形信号,满足不同信号源的要求。
在通信系统测试领域,任意波形发生器可以模拟各种复杂的通信信号,对通信系统进行性能测试。
在声音合成与处理领域,任意波形发生器可以生成各种音频信号,实现声音的合成和处理。
二、20 μs 间隔的数字转化能力的原理及应用1. 20 μs 间隔的数字转化能力是什么?20 μs 间隔的数字转化能力是一种数字信号处理技术,能够在20微秒的时间内对信号进行采样和转换。
这种技术具有高速、高精度的特点,能够应用于很多要求高速信号处理的场合。
2. 20 μs 间隔的数字转化能力的工作原理在20 μs 的时间内,数字转化器能够对信号进行快速的采样和转换。
它利用高速时钟和专门的采样电路,能够在极短的时间内完成对信号的数字化。
函数/任意波形发生器系列DG2000 独创的SiFi II(Signal Fidelity II)技术:逐点生成任意波形,不失真还原信号,采样率 精确可调,所有输出波形(包括:方波、脉冲等)抖动低至200ps 每通道任意波存储深度16Mpts标配等性能双通道,相当于两个独立信号源 ±1ppm高频率稳定度,相噪低至-105dBc/Hz 内置最高8次谐波发生器内置7 digits/s,240MHz带宽的全功能频率计多达160种内建任意波形,囊括了工程应用、医疗电子、汽车电子、数学处理等各 个领域的常用信号采样率高达250MSa/s,垂直分辨率16bits主机具有任意波形序列编辑功能,也可通过上位机软件生成任意波形 多种模拟和数字调制功能:AM、FM、PM、ASK、FSK、PSK和PWM 标配波形叠加功能,可以在基本波形的基础上叠加指定波形后输出标配通道跟踪功能,跟踪打开时,双通道所有参数均可同时根据用户的配置更新 标配接口:USB Host & Device、LAN(LXI Core 2011 Device);支持USB-GPIB功能 4.3英寸TFT彩色触摸显示屏 支持RS232、PRBS和DualTone输出2 设计特色独创的SiFi II技术符合触摸操作的UI设计Advanced功能输出逐点生成任意波,不失真还原信号,较上一代SiFi技术相比,增加了多种滤波模式,同时支持边沿时间动态调整。
全新的UI和操作体验,触摸屏支持拖动以及点击操作。
同时键盘能够脱离触摸屏完成所有参数设置。
支持PRBS以及RS232码型输出,支持本地序列编辑。
100MHz带宽高斯白噪声3DG2000系列函数/任意波形发生器设备尺寸:宽×高×深=261.5mm×112mm×318.4mm 重量:3.2kg(不含包装)4 功能界面等性能双通道功能内置160 种任意波具有独创的SiFi II技术的任意波功能ⅡBurst 功能多种模拟和数字调制功能扫频功能标配谐波发生器功能双音功能PRBS功能RS232功能序列功能5波形叠加功能标配7 digits/s,240MHz带宽的频率计通道及系统设置文件管理功能67DG2000系列技术指标上升/下降时间典型(1Vpp,1kHz)≤9ns过冲典型(100kHz,1Vpp)≤5%占空比0.01%至99.99%(受当前频率设置限制)不对称性周期的1%+4ns 抖动(rms)典型(1Vpp)≤5MHz:周期的2ppm+200ps >5MHz:200ps锯齿波线性度≤峰值输出的1%(典型值,1kHz,1VPP,对称性100%)对称性0%至100% 技术指标除非另有说明,所有技术规格在以下两个条件成立时均能得到保证。
1绪论1.1任意波形发生器的发展历程任意波形发生器(Arbitrary Wave Generator)是在1975年开发成功的,从此,信号发生器产品增加了一个新品种。
在任意波形发生器作为测量用信号激励源进入市场之前,为了产生非正弦波信号,已使用函数发生器提供三角波、斜波、方波和余弦波等几种特殊波形。
声音和振动分析需要复杂调制的信号源,以便仿真真实的信号,只有借助任意波形发生器,例如医疗仪器测试往往需要心电波形,任意波形发生器很容易产生各种非标准的振动信号。
早期的任意波形发生器主要着重音频频段,现在的任意波形发生器已扩展到射频频段,它与数字示波器(DSO)密切配合,只要数字示波器捕获的信号,任意波形发生器就能复制出同样的波形。
在电路构成上,数字示波器是模拟/数字转换,任意波形发生器是数字/模拟的逆转换,目前任意波形发生器的带宽达到2GHz,足够仿真许多移动通信、卫星电视的复杂信号。
生产数字示波器的仪器公司一般都供应任意波形发生器,如安捷伦、力科、泰克公司,也有只生产任意波形发生器的公司,如雷科、斯坦福公司。
仪器有台式、PC机虚拟、VXI总线、PXI总线等多种方式,大部分产品只有1路输出,有的高达16路输出。
仪器采样率从最低的100KS/s到4GS/s,相当实时带宽50kHz到最高的2GHz。
产生任意波形的方法主要有两种:即存储器和直接数字合成(DDS),前者电路比较简单,分两种形式:相位累加器式与计数器式,但需要较深的存储容量。
任意波形发生器的波形定义主要有面板设定、方程式设定、波形下载、软件设定、数字示波器下载、内置编辑器等多种。
1.2任意波形发生器的发展趋势及应用任意波形发生器的应用非常广泛,在原理上可仿真任意波形,只要数字示波器或其它记录仪捕捉到的波形,任意波形发生器都可复制出,特别有用的是仿真单次偶发的信号,例如地震波形、汽车碰撞波形等等。
任意波形发生器的发展趋势是更高取样率,更高分辨率和更大存储量,目前实时带宽超过1GHz的产品比较少,而且分辨率只有8位,不能满足快速发展的移动通信和高速网络的测量要求。
awg任意波形发生器原理AWG(Arbitrary Waveform Generator)是一种用于产生任意波形信号的仪器。
它采用了数字信号处理技术,可以根据用户的需求生成各种复杂的波形信号,如正弦波、方波、三角波、锯齿波等。
在科学研究、工程应用和教学实验等领域都有广泛的应用。
AWG的主要原理是通过数字信号处理技术对数字信号进行处理,然后通过数模转换器将数字信号转换为模拟信号输出。
具体来说,AWG内部有一个高精度的时钟,它可以产生一个稳定的时钟信号,作为数字信号生成的基准。
用户可以通过操作界面或计算机软件输入数字信号的波形数据,AWG根据这些数据生成相应的波形信号。
AWG内部的数字信号处理单元可以对输入的数字信号进行多种操作,如幅度调制、频率调制、相位调制等。
用户可以根据需要对波形信号进行各种定制化处理,以满足实际应用的要求。
同时,AWG 还可以通过外部触发信号实现信号的同步输出,以保证多个信号源之间的相位一致性。
AWG的输出信号可以通过前端的放大器和滤波器进行进一步的处理,以达到用户期望的信号质量。
放大器可以调节输出信号的幅度,滤波器可以去除杂散和噪声,使输出信号更加纯净和稳定。
AWG的优点是灵活性高、波形精度高、频率范围广等。
通过数字信号处理技术,AWG可以生成复杂多变的波形信号,满足各种应用场景的需求。
同时,AWG的输出信号具有较高的精度和稳定性,可以满足对信号质量要求较高的应用。
此外,AWG还具有多通道输出、相位同步等特点,可以方便地应用于多通道信号的生成和同步控制。
在实际应用中,AWG被广泛应用于信号源、电子测量、通信系统、声学研究、生物医学等领域。
例如,在通信系统中,AWG可以模拟各种信号源,用于性能测试和验证。
在声学研究中,AWG可以产生各种复杂的声音信号,用于研究声音的特性和传播规律。
在生物医学领域,AWG可以模拟各种生物信号,用于研究和诊断。
AWG作为一种用于产生任意波形信号的仪器,通过数字信号处理技术实现了信号的灵活生成和定制化处理。
数字通信系统测试工具-任意波形发生器概述在无线通信领域,通信信号的发展方向是数字化。
这一趋势主要是因为与模拟信号相比,数字信号有很好的频谱效率。
为了满足日益苛刻的对信号中心频率、谱密度和频谱宽度的用户需求,对通信设备的要求越来越复杂和苛刻。
现在,任意波形发生器( Arbitrary Waveform Generators,简称AWG)和函数发生器(Function Generators,简称FG)可以克服以上困难,提供从未有过的灵活性,为工程师提供一台可产生多种类型信号和支持调制功能的强有力的仪器,可用于测试不同阶段的发射链路和接收链路,例如调制器、解调器、混频器、滤波器、放大器和低噪音放大器(LNA)。
发射链路和接收链路的不同阶段需要不同类型的测试信号,下面列举一些AWG应用案例:•利用AWG输出的比特流和触发输出信号(用于同步)对编码器进行测试。
•利用AWG单路通道或两路通道输出的正交基带信号(可变参数,例如码元数量、发射端滤波器、噪声电平)测试发射/接收码元。
•利用AWG输出的IF/RF信号测试混频器、IF滤波器、发射放大器和接收器状态。
图1 AWG在基带发射和接收链路不同阶段的应用图2 AWG在射频发射链路中的应用AWG输出比特流现今,串行协议非常普遍,在很多通信标准中都有应用,因为串行协议具有远距离传输、高抗干扰性和其他的优点。
图3 基带归零码这种包含比特流的通信类型,发射系统会比较并转换比特流为码元。
使用AWG可以创建输出一组参数可设置的比特流,例如频率、幅度和比特流码型等。
市面上大多数的AWG都能满足参数可调的要求,下面以某意大利品牌的Active Technologies AWG-4022 (或AWG-GS 2500) 为例,介绍在AWG中比特流的创建。
创建比特流可以加载比特流码型到AWG的内存中,设置仪器以精确的顺序或者外部输入时钟重建比特“0”或比特“1”。
举例介绍使用多定序器功能创建比特流的方法。
任意波形发生器AWG7000系列产品技术资料主要特点和优点宽带射频/微波调制带宽- 在高达9.6GHz 频率范围内产生复杂的宽带信号- 产生高达5.3GHz(-3dB)的调制带宽 波形序列和子序列- 能创建无限循环、条状、跳转和条件分支- 能复现实际环境的信号行为动态跳转能力- 能创建可对外部环境变化作出反应的复杂波形提供了高达10 位的垂直分辨率- 产生1GHz 调制带宽信号的SFDR 为54dBc 高存储深度- 使得能创建长而复杂的波形序列直观的用户界面,缩短测试时间集成PC,支持网络连接,提供内置DVD、可拆卸硬盘、LAN、eSATA 和USB 端口回放示波器和实时频谱分析仪捕获的信号。
还可加入增强效应,如增加预失真效应从第三方工具中导入波形向量,如MathCAD、MATLAB、Excel 及其他程序通信和国防电子宽带射频/微波信号- 直接产生输出载波可达9.6GHz 的宽带射频/微波信号高速串行通信- (复用模式,4倍过采样)产生复杂串行数据流的数据速率 可达6Gb/s- 无需外部合路器,直接产生各种形式的多电平信号,以 完成时序(抖动)容限测试:混合信号设计和测试- 2 通道模拟输出外加4 通道标记输出高速、低抖动的数据/ 脉冲和时钟源实际环境的、理想的或失真的信号-可同时在创建信号中加入任意信号损伤的组合2 /awg7000产品技术资料无与伦比的性能对高性能任意波形生成的需求非常广,涵盖了各种各样的应用。
业内领先的AWG7000 系列任意波形发生器(AWG)在性能、采样率、信号保真度和定时分辨率上代表着业界最前沿的标杆。
在设计和测试流程中,能够创建、生成或复现理想的、失真的或“现实世界”中的信号至关重要。
AWG7000 系列AWG 具有高达24 GS/s 和10 位的垂直分辨率,为日益提高的测量挑战提供了业内最优秀的信号激励解决方案。
可以完全控制信号特性,因而很容易地生成非常复杂的信号。
AFG3021B任意波形发生器|美国泰克AFG3021B|上海咏绎代理泰克AFG3021B任意波形发生器产品概述AFG3000 系列函数、任意波形和脉冲发生器无与伦比的性能、多功能、直观的操作以及合适的价格使其成为业界最实用的信号发生器。
泰克AFG3021B任意波形发生器出众的性能和多功能性12 种不同的标准波形,同时以高采样速率生成长达128K的任意波形。
在脉冲波形上可以单独设置上升沿和下降沿时间。
可以将外部信号连接,并叠加到输出信号中。
双通道型号输出可生成两个完全相同或截然不同的信号。
所有仪器的时基都非常稳定,年偏移量仅±1ppm。
泰克AFG3021B任意波形发生器-直观的用户界面,更多信息一目了然大屏幕一次即可显示所有相关波形参数和波形图,让您放心地设置信号,集中精力完成手头的工作。
使用快捷键可直接访问常用功能和参数,或通过结构化的菜单方便地进行更多选择,减少仪器使用学习或重新学习的时间。
外观和感觉与TDS3000示波器一样,让您使用起来倍感亲切。
泰克AFG3021B任意波形发生器-随机附带的ArbExpress™软件可轻松编辑波形使用这种PC 软件,可从任何Tektronix示波器无缝地导入波形,也可以由标准函数、公式编辑器和波形数学计算进行定义。
泰克AFG3021B任意波形发生器特点·带宽:25MHz、100MHz或240MHz正弦波形·任意波形:14位垂真分辨率·采样速率:250MS/s、1GS/s 或2GS/s·高达4个128K存储深度·5.6" 显示器使您对设置和波形充满信心·多语言和直观操作可节省设置时间·脉冲波形边沿时间可调整泰克AFG3021B任意波形发生器-应用电子测试和设计传感器仿真功能测试教学和培训泰克AFG3021B任意波形发生器-技术参数:AFG3021通道数 1标准波形正弦波、方波、脉冲波、锯齿波、三角波、sin(x)/x、指数上升/衰减、高斯、洛仑兹、半正矢、直流、噪声泰克AFG3021B任意波形发生器正弦波:1mHz~25MHz幅度平坦度(1 Vp-p):<5 MHz5 MHz~20 MHz20 MHz~25 MHz 25 MHz~100 MHz 100 MHz~200 MHz ±0.15 dB ±0.3 dB ±0.5 dB——谐波失真(1 Vp-p):1 mHz~0 kHz20 kHz~1 MHz 1 MHz~5 MHz5 MHz~10 MHz 10 MHz~25 MHz >25 MHz <–70 dBc <–60 dBc <–50 dBc <–50 dBc <–40 dBc—THD(直流~20 kHz、1Vp-p)<0.2%杂波(Spurious)(1 Vp-p):1 mHz 到1 MHz 1 MHz 到25 MHz >25 MHz <–60 dBc <–50 dBc—泰克AFG3021B任意波形发生器方波 1 mHz~12.5 MHz 上升/下降时间≤18 ns脉冲波形 1 mHz~12.5 MHz 脉冲宽度30 ns~999 s 边沿跃迁时间18 ns~625 s 占空比0.1%~99.9%其他波形 1 mHz~250 kHz 噪声带(–3dB)25 MHz直流(输入50 Ω)–5V~+5 V任意波形 1 mHz~12.5 MHz 非易失存储器 4 个波形存储器:采样速率2点~64 K: 250 MS/s 垂直分辨率14 位幅度(输入50 Ω)10 mVp-p~10 Vp-p 精度±(设置的1% ±1 mV)偏置±5 Vpk交流+直流接口(标配)USB 1.1。
任意波形/函数发生器AFG2021产品技术资料主要特点和优点20 MHz正弦波、10 MHz方波和脉冲波,为大多数应用提供经济的解决方案250 MS/s采样率和14位垂直分辨率,提供同类最优秀的信号保真度直观的类似AFG3000的用户界面,缩短学习周期和客户产品开发周期4 × 128 kS内存和USB存储器扩展装置,存储用户自定义的任意波形标配USB主控端口/设备端口,选配GPIB和LAN接口,在成本和通用性之间实现最佳平衡多种运行模式和调制模式,覆盖大多数客户的作业要求菜单和联机帮助分为8种语言2U高度和半机架宽度,适合台式应用和机架安装应用ArbExpress免费软件,编辑和下载用户自定义波形变得异常简便SignalExpress免费软件,把多种泰克台式仪器组合成低成本自动测试解决方案应用电子测试和设计传感器仿真教育和培训功能测试系统集成产品技术资料2 杰出的性能,经济的价格目前几乎所有消费品都带有电路或器件,要求输入特定电子信号,以便产品正确运行。
这些信号既可以是简单的音频频率或时钟信号,也可以是比较复杂的信号,如碰撞过程中安全气囊传感器发出的串行数据流或信号。
由于提供了20 MHz 带宽、14位分辨率和250 MS/s 采样率,AFG2021任意函数发生器能够以入门级价格,生成简单的信号和复杂的信号。
由于其12种标准波形、调制功能和内置噪声发生器,您可以迅速创建所需信号,全面测试自己的设计。
传承AFG3000直观的用户界面AFG3000系列任意波形/函数发生器创新的简便易用特点首先体现在AF2021的构件上,其可以迅速进入设置和运行特性。
此外,AFG3000客户可以简便地迁移到新的AFG2021上,而不必学习新的用户界面。
3.5英寸彩色TFT 屏幕以图形格式和文本格式显示相关参数,简便地查看波形信息,用户可以对设置全面树立信心,把重点放在手边的任务上。
前面板上的快捷按钮和旋转旋钮可以用最少的工作和时间进入最常用的功能和设置。
1、什么是任意波形发生器,与函数发生器的区别,如何产生任意波形信号,“任
意”如何理解
2、任意波形发生器的基本原理
答:以DDS技术为基础,通过改变DDS中的查找表的数据,来实现任意波形。
根据所采用DDS的结构不同,采用DDFS结构的叫做函数/任意波形发生器,以Agilent的33250和Tektronix的AFG3000系列为典型代表,采用DDWS结构的叫做任意波形发生器,以Tektronix的AWG5000和AWG7000系列为代表
3、任意波形发生器的形式
答:大体上分为两种——台式仪器和模块式仪器,台式仪器如Agilent的33250,33120,tektronix的AFG和AWG系列等,模块化仪器包括VXI、PXI、cPCI、LXI(部分LXI模块也提供键盘、显示,可划归为台式仪器)、USB接口模块仪器等
4、任意波形发生器的结构,每部分的作用,完成的功能,以及相应的对外接口
信号?
答:主要包括CPU模块、任意波形合成模块、模拟通道、电源四大组成部分
1)CPU模块
a)主控制器(包括单片机、ARM嵌入式处理器、PC机等,有板载CPU
和非板载CPU之分,如台式仪器、VXI模块是板载CPU,而PXI模块
是非板载CPU)
b)键盘模块(台式仪器所特有,包括功能键、数字键以及飞梭)
c)程控接口模块(一般为台式仪器特有,包括USB,LAN,GPIB,RS232
等)
d)显示模块(一般为台式仪器特有,有些模块化仪器也提供VGA接口,
支持外接显示器的功能)
2)任意波形合成模块
a)时钟发生模块
●在参考时钟(一般为10MHz,其准确度决定了采样时钟及输出频率
的准确度)的作用下,产生波形DAC模块所需的采样时钟。
如果为
DDFS架构,采样时钟为固定频率,如果为DDWS架构,采样时钟
为可变频率。
●提供外部参考时钟和内部参考时钟的切换功能(有两种方法,一种
是参考时钟内外源自动切换,当有外部参考时钟接入时,自动切换
到外部参考时钟;一种是手动切换,并且当外部参考时钟超过一定
范围时,自动切换到内部参考时钟)
●提供内/外部采样时钟的切换功能(不是所有的仪器都有,一般在高
档仪器上才有)
●提供仪器内部所需的一些时钟信号,如调制模块中ADC所需的采样
时钟、触发模块中所需的触发信号产生器的计数时钟等思考:1、为什么要提供外部采样时钟,作用是什么?
2、如何用参考时钟产生采样时钟?方法有哪些?
b)地址产生模块——产生波形存储器模块所需的寻址信号
●累加器模块——对送入的频率控制字进行累加操作,产生相应的寻
址信号;累加器模块应提供清零信号输入,通过控制清零信号,可
产生Burst调制波形输出
●相位加法器模块
●频率控制字生成模块——产生累加器所需的频率控制字,可实现调
频、扫频、FSK调制
●相位控制字生成模块——产生相位加法器所需的相位控制字,可实
现调相、PSK调制
●地址位数选择模块——选择输出地址的位数,一般来说,当任意波
形发生器工作在函数模式时,地址位数选择为16位,有利于在保证
波形质量的前提下提供切换速度;当工作在任意波形模式时,将提
供最大的地址输出能力(视存储容量而定)
c)存储器模块
●存储器(目前一般采用ZBT SRAM,也有采用DDR SDRAM,QDR
SRAM或异步SRAM的),根据所要实现的采样率不同,也分为单
片存储器和多存储器并行两种模式,具体参见多存储器并行任意波
形合成技术
●存储器管理模块——负责管理存储器地址线、数据线、读、写、片
选等,注意任意波形的工作过程,1、由CPU将所需的波形数据写
入波形存储器中,此时,存储器的地址、数据、写、片选都由CPU
提供,读信号无效;2、地址产生模块提供地址信号连续读取存储器
的波形数据,此时,存储器的地址由地址产生模块提供,读、片选
均应一直使能,写信号无效,读取的数据送数据合成模块
d)数据合成模块
●对存储器传入的波形数据进行处理后传送给波形DAC模块
●处理包括调幅、数据插值(并串转换)等
e)波形DAC模块
f)调制模块
●产生内部调制时所需的调制波形数据(调频、调幅、调相和SWEEP
需要)
●对外部调制源送入的调制信号通过ADC进行采样,采样后产生相应
的调制波形数据
●进行调制源选择
●产生Burst调制所需的清零控制信号
g)触发模块
●产生内部触发信号
●对触发信号进行触发极性选择
●进行触发源选择
h)同步Marker模块
●产生同步Marker数字信号
●对产生的Marker数字信号进行幅度控制等
i)方波产生模块
●在Stratix3及其以上的器件中实现,通过数字的方法产生占空比精密
可调的方波信号、脉宽精密可调的脉冲信号以及PWM调制波形信
号
3)模拟通道模块(根据模拟输出的指标不同而略有区别)
a)滤波器模块
b)脉冲沿调整模块
c)幅度控制模块
d)衰减模块
e)放大模块
f)加偏模块
一、任意波形发生器的接口及指标
1、主输出:波形信号的输出
主要指标包括:
工作模式:连续、触发、门控、序列
输出特性:
输出样式:单端或差分
输出阻抗:50欧姆或75欧姆
输出幅度范围、分辨力、准确度
输出偏移范围、分辨力、准确度
输出波形种类、频率范围、频率准确度
输出正弦信号谐波失真、非谐波失真、SFDR、相位噪声
方波上升、下降时间、占空比、过冲
调制波形种类以及调制的参数(具体在调制部分再介绍)
DAC垂直分辨位数
存储深度
2、时钟电路部分(通道共用)
(1)内部参考输出:输出仪器内部晶振产生的参考时钟信号,该信号可用于同步多台任意波形发生器,或同步任意波形发生器和其它仪器。
(2)外部参考输入:接受一个来自外部的时钟信号,用于同步多台任意波形发生器,或同步任意波形发生器和其它仪器。
(3)内部采样时钟输出
(4)外部采样时钟输入
时钟指标主要包括:
输出电平/幅度、频率、阻抗、准确度、分辨力
输入电平/幅度范围、频率、阻抗
时钟源
3、(1)同步/marker输出(通道独立)
输出频率范围、频率分辨力、频率准确度、阻抗、电平/幅度范围、电平准确度、电平分辨力、输出阻抗
(2)外部触发输入(通道共用)
输入电平/幅度范围、触发极性、触发脉冲最小宽度、触发电平调节范围、分辨力、准确度、输入阻抗
5、外部调制输入
输入信号幅度范围、频率范围、带宽、输入阻抗
6、其它指标
内部触发发生器的频率范围、分辨力、准确度、触发延迟
仪器尺寸、显示器尺寸
电源——交流、直流、功耗等
程控接口——USB、LAN……
电磁兼容特性
环境适应性
注意:
(1)输入信号的频率范围、电压范围、输入阻抗
(2)输出信号的频率范围、电压范围、输出阻抗
(3)参考时钟、采样时钟和数据时钟的区别:
参考时钟:即基准时钟,通过频率合成可得到所需的采样时钟和数据时钟。
采样时钟:波形DAC的采样时钟。
数据时钟:波形存储器、地址发生器的同步时钟。