아마추어 무선 실습에서는 무선 장비 구성 요소를 확인하고 테스트하기 위해 주어진 모양과 주파수의 신호 발생기를 보유해야 하는 경우가 있습니다. 마이크로컨트롤러의 가용성이 증가함에 따라 소프트웨어로 모든 신호를 생성할 수 있는 디지털 신호 발생기를 조립하는 것이 가능해졌습니다.

디지털 신호 발생기 "Nyx"(Nikta). 명세서:
샘플링 주파수 131072Hz.
생성된 주파수의 범위는 1~65536Hz이며 튜닝 단계는 1Hz입니다.
32비트 배터리를 사용하면 이론적으로 0.000030518Hz의 해상도를 얻을 수 있습니다.
8비트 출력, -15V ~ +15V의 전압 스윙.
생성기는 atmel ATMEGA16 마이크로 컨트롤러를 기반으로 구축되었으며 R-2R 네트워크는 DAC로 사용되었으며 그 출력은 연산 증폭기를 통과하여 생성된 신호의 진폭과 오프셋을 상대적으로 조절할 수 있었습니다. 땅에.

소프트웨어는 어셈블리 언어가 삽입된 C로 작성되었습니다. 생성기는 직접 디지털 합성 원리에 따라 작동합니다. 원본 페이지 끝에 있는 링크를 사용하면 디지털 신호 합성 문제에 대한 이론 자료를 자세히 읽을 수 있습니다. 프로그램은 다음과 같이 구성됩니다. MC RAM에는 256개의 요소 배열이 할당되어 생성된 신호의 값을 한 주기만큼 저장합니다. 값 배열은 출력에서 ​​수신해야 하는 신호에 따라 합성이 시작되기 전에 채워집니다. 다른 설계에서처럼 테이블에 수동으로 입력하는 대신 생성된 신호를 공식으로 설명할 수 있는 것이 바로 이 메커니즘입니다. 생성기가 시작된 후 인터럽트가 초당 131072번 발생하기 시작합니다. 이 경우 누산기 값이 증가하고 변수 값에서 처음 8비트가 잘리고 해당 배열 요소가 호출됩니다. 전체 프로세스에는 113개의 마이크로컨트롤러 사이클이 소요됩니다.

아날로그와 달리 주파수는 "+"및 "-"버튼을 사용하지 않고 숫자 키패드를 사용하여 설정되므로 발생기 사용 속도가 빨라집니다. 장치 제어 인터페이스에 대해 생각해 보십시오. 주파수를 32698Hz로 설정하려면 몇 번의 신체 움직임이 필요합니까? 인코더를 사용하는 것이 좋습니다.
사인파 신호만 출력하려면 샘플링 주파수의 고조파에서 노이즈를 차단하는 저역 통과 필터를 설치하는 것이 좋습니다. 그러나 출력 신호 발생기에 직사각형 신호가 있으면 이는 허용되지 않습니다. 필터가 가장자리를 압도하게 됩니다.

Kotelnikov(Nyquist) 정리에 따르면 주파수 f로 재구성하려면 주파수 2f의 샘플(샘플링)을 만들어야 한다는 사실에도 불구하고 재구성된 신호에는 모양 왜곡이 발생합니다. 따라서 최대 복원 주파수는 65536Hz이지만 실제 상한선은 약 20,000Hz입니다. 고주파수에서는 신호 모양이 정현파와 전혀 유사하지 않으므로 회로를 설정할 때 이 기능을 고려하십시오.

키보드는 동적으로 폴링되는 불완전한 4*4 매트릭스입니다. LCD 화면 WH1602. IEC에서 구매한 산업용 계측기 하우징. 창문은 드레멜로 잘라냈습니다.

어떻게 하면 좋을까:
1) 발전기를 사용하여 부하에 공급되는 전력을 제어할 수 있는 소프트웨어 또는 하드웨어 PWM을 구현합니다.
2) MK의 타이머에 의해 하드웨어에서 생성된 별도의 고주파 직사각형 신호를 출력합니다(MHz 정도의 주파수).
원본 기사(평소와 마찬가지로 손실될 수 있음)

2채널 가상 디지털 임의 파형 발생기는 AKTAKOM USB 실험실 장치의 표준 설계에 따른 12비트 디지털 장치이며 임의 파형 또는 표준 파형(사인파, 직사각형, 삼각형 및 일부 파형) 중 하나의 신호를 생성합니다. 기타) 두 채널을 동시에 통해. 신호의 모양과 매개변수는 각 채널에 대해 독립적으로 컴퓨터를 사용하여 사용자가 지정합니다. 장치에는 외부 이벤트를 기반으로 생성을 트리거하기 위해 두 채널 모두에 대한 공통 외부 동기화 입력이 있습니다. 신호 발생기는 다른 장비의 트리거링을 동기화하기 위한 출력 신호도 생성합니다.

신호 발생기 사양

AKTAKOM 임의 생성기 소프트웨어

목적:

AKTAKOM 임의 발생기 애플리케이션은 지원되는 장비의 모든 기능을 제어하고 데이터를 생성, 편집 및 로드하여 두 채널에 대한 신호를 생성하도록 설계되었습니다.

가능성:

이 애플리케이션은 로컬로(USB 인터페이스를 통해) 또는 이더넷/인터넷 네트워크를 통해 컴퓨터에 연결된 사용 가능한 신호 발생기 모듈 목록을 감지하고 편집합니다. 선택한 장치 인스턴스의 초기화 및 테스트.

이 애플리케이션은 이러한 유형의 장비를 구성하고(지원되는 장치 설명 참조) 파형 데이터를 신호 발생기 메모리에 기록하는 데 사용할 수 있는 모든 매개변수를 제어할 수 있습니다. 파형 데이터는 사용자가 수학 공식(내장 공식 계산기가 있음) 또는 이진수 시퀀스의 형태로 그래픽으로 지정할 수 있습니다. 표준 신호 목록(사인, 직사각형, 삼각형, 톱니, 플래시, 펄스) 또는 각 채널에 대해 독립적으로 이전에 저장된 파일에서 로드할 수 있습니다.

또한 이 애플리케이션을 사용하면 파라메트릭 곡선 형태로 두 채널의 파형을 동시에 설정할 수 있습니다. 2차원 리사주 형태로 표현됩니다(레이저 쇼 기능).

이 애플리케이션에는 생성을 위해 준비된 신호에 대한 분석 모듈이 내장되어 있습니다. 분석 모듈의 기능은 다음과 같습니다.

• 가상 오실로스코프(장비의 한계를 고려하여 생성된 신호의 모양 표시)
• 펄스 매개변수의 자동 측정;
• 신호의 스펙트럼 분석;
• 전압계와 위상 변이계의 기능.

이 응용 프로그램을 사용하면 사용자는 그래프 요소의 색상과 오실로그램 선의 두께를 수동으로 조정하거나 이전에 저장된 색상 구성표 파일에서 이러한 설정을 로드할 수 있습니다. 모든 애플리케이션 창의 크기와 위치도 사용자가 맞춤 설정할 수 있습니다. 모든 프로그램 설정은 구성 파일에 기록된 다음 로드될 수 있습니다.

최소 컴퓨터 요구 사항

• USB 1.1 포트;
• 설치된 운영 체제 Windows XP, Windows 7, Windows 8;
• VGA 비디오 시스템(해상도 640x480, 256색), 800x600 이상의 해상도 권장, 24비트 색상;
• 프로그램의 오디오 메시지를 사용하려면 사운드 카드와 오디오 시스템이 필요합니다.
• 프로그램의 모든 기능을 사용하려면 Pentium II 400 이상의 프로세서와 32MB 이상의 RAM을 사용하는 것이 좋습니다.

표준 장비

• 장치
• USB 케이블 유형 A-B - 1개
• 전원 케이블
• 간단한 지침
• 수동**

** 표준으로 제공되는 전체 사용 설명서에는 물리적인 매체가 없으며 일련 번호가 표시된 장치를 구매하고 등록한 후 웹사이트에서 다운로드할 수 있습니다.

• 소프트웨어
  • AAG Aktakom 임의 발생기 임의 파형 발생기 소프트웨어
  • AUNLibUSB 1.2.6.0 USB 실험실 가상 기기용 드라이버

소프트웨어를 다운로드하려면 "다운로드" 버튼을 클릭하거나 " " -> 섹션으로 이동하세요.

추가 장비

• BNC 케이블 및
• 소프트웨어 AHP-3121_SDK 완전한 소프트웨어 개발 키트

표준 소프트웨어에는 물리적인 매체가 없으며 장치를 구입하고 등록한 후 웹사이트의 " " 섹션에 일련번호가 표시되어 다운로드할 수 있습니다.

소프트웨어를 다운로드하려면 "다운로드" 버튼을 클릭하거나 " " -> " " 섹션으로 이동한 다음 사용자 이름과 비밀번호를 입력하여 로그인하세요. 이전에 사이트에 등록하지 않은 경우 "등록" 링크를 따라 필수 정보를 모두 제공하십시오.

소프트웨어를 분실한 경우 다운로드하려면 추가 비용이 발생합니다. 소프트웨어는 물리적 매체(CD-ROM)로 제공될 수 있습니다. 소프트웨어를 미디어(CD)에 굽고 전달하는 것은 추가 비용으로 가능합니다.

신호 발생기는 다양한 과학, 산업 및 통신 분야의 유지 관리, 수리, 측정 및 연구를 위한 주요 도구 중 하나입니다. 최근 몇 년 동안 신호 발생기의 기능에 대한 접근 방식에 큰 변화가 있었습니다. 10년 전에는 발생기가 합성기, 잡음 발생기, 정현파 신호 발생기, 펄스 발생기, 복합 신호 발생기, RF 발생기 등의 그룹으로 나눌 수 있었다면 이제는 디지털 및 마이크로 프로세서 기술의 급속한 성장으로 인해 소프트웨어 기술의 발전으로 인해 기존의 모든 유형의 생성기를 결합하는 새로운 종류의 생성기를 생성하는 것이 가능해졌습니다. 이는 복잡하고 임의적인 형태의 신호를 생성하는 기능을 갖춘 다기능 신호 발생기입니다. 이러한 발생기를 사용하면 소위 "표준 신호 형태"(이전에 별도의 발생기 유형이 존재했던 정현파, 직사각형)뿐만 아니라 최근에 삼각형, 톱니파 신호를 포함하는 "표준 신호 형태"도 생성할 수 있습니다. , 펄스 형태, 노이즈 신호 및 지수, 대수, sin(x)/x, 심장형 신호, 정전압 신호. 디지털 기술을 기반으로 구축된 최신 다기능 발생기는 아날로그 조상과 비교하여 고유한 주파수 변경 이산성(최대 1μHz), 탁월한 안정성 및 주파수 설정 오류(최대 1 × 10 -6) 및 낮은 수준의 정현파 신호의 고조파 성분. 소비자의 신호 발생기에 대한 요구 사항은 주파수 범위 확장, 임의 파형 시뮬레이션 기능을 포함하여 생성된 형태의 수 증가, 디지털 유형의 변조 및 기타 보조 기능을 포함한 변조 유형 확장 방향으로 지속적으로 더욱 엄격해지고 있습니다. .

이러한 최신 신호 발생기 중 하나는 특수한 형태의 신호 발생기 AKIP-3402입니다(그림 1 참조).

발전기의 작동 원리는 직접 합성(DDS) 기술을 기반으로 합니다. 이 원리는 필요한 형태의 신호에 해당하는 디지털 신호를 나타내는 디지털 데이터가 신호 메모리에서 순차적으로 판독되어 디지털-아날로그 변환기(DAC)의 입력으로 공급된다는 것입니다. DAC는 발진기의 샘플링 속도인 125MHz로 클록되며 원하는 파형에 가까운 일련의 전압 단계를 생성합니다. 그런 다음 저역 통과 필터(LPF)를 통해 전압 단계를 평활화하여 최종 파형이 복원됩니다(그림 2 참조). 125MHz의 샘플링 주파수를 사용하면 AKIP-3402 발생기가 최대 50MHz 주파수의 정현파 신호를 생성할 수 있습니다.

AKIP-3402 발생기는 GSS-05....GSS-120 발생기 라인의 확장이며, 매개변수 세트 측면에서 AKIP-3402 특수 형태의 신호 발생기는 이러한 발생기와 동등하게 배치될 수 있습니다. Agilent Technologies의 33210, 33220 및 33250 또는 Tektronix의 AFG3011 및 AFG3021B(일부 매개변수에서는 AKIP-3402 발생기가 Tektronix의 AFG3101 발생기와 비슷함).

내부 메모리의 길이와 ADC의 수직 분해능.

최대 출력 주파수를 결정하는 샘플링 주파수 외에 특수 파형 발생기의 가장 중요한 매개변수 중 일부는 내부 메모리 길이와 ADC의 수직 분해능입니다. 위에서 설명한 직접 합성의 원리로 돌아가서 정현파의 생성을 예로 들면, 수직 분해능은 전압 스텝의 높이에 영향을 미치고 내부 메모리의 길이는 전압의 길이에 영향을 미친다고 주장할 수 있습니다. 단계. 그리고 생성기 ADC의 분해능이 높을수록, 메모리가 길어질수록 이 단계의 크기는 작아집니다. 그 결과, 출력 신호는 정현파 신호에 대해 더 낮은 레벨의 고조파 성분을 갖게 됩니다. 복잡하고 임의적인 형태의 신호를 생성할 때 더 높은 ADC 분해능과 긴 내부 메모리를 통해 더 복잡하고 "복잡한" 신호를 생성할 수 있습니다. 명확성을 위해 그림 3에는 ADC 분해능과 메모리 길이가 낮은(왼쪽) 정현파 신호의 오실로그램과 이러한 매개변수의 큰 값(오른쪽)이 나와 있습니다.

AKIP-3402 생성기의 메모리 길이는 최대 256,000포인트입니다. 예를 들어 Agilent Technologies 33250 생성기의 메모리 길이는 64,000포인트이고 Tektronix AFG 시리즈 생성기의 메모리 길이는 128,000포인트입니다.

사용자 인터페이스, 발전기 제어 및 모드 표시.

AKIP-3402 생성기는 매우 편리하고 직관적인 사용자 인터페이스를 갖추고 있습니다. 발전기는 세 가지 주요 제어 그룹에 의해 제어됩니다. 그룹 1 – 기본 신호 형식 및 작동 모드를 선택하는 버튼입니다. 그룹 2 – 매개변수 입력을 위한 디지털 다이얼 필드입니다. 그룹 3 – 회전식 컨트롤과 2개의 이동 버튼(왼쪽/오른쪽).

• 버튼 그룹 1을 사용하면 기본 신호 형태, 변조 및 패킷 형성 모드를 빠르게 선택하고 서비스 메뉴로 들어갈 수 있습니다. 또한 이미 정의된 신호 모양에 대한 이 버튼 그룹을 사용하면 선택한 신호에 고유한 주요 매개변수를 선택하고 변경할 수 있습니다. 예를 들어, 신호의 주파수와 주기 간 전환; 펄스 신호의 경우 - 펄스 지속 시간 또는 듀티 사이클을 선택합니다. 신호 진폭을 설정하려면 평균 제곱근 값(Vrms), 피크 값(Vp-p) 또는 상대 전력 단위(dBm) 수준을 선택합니다.
• 버튼 그룹 2는 주파수(주기, 기간), 진폭, 상수 오프셋, 변조 또는 스윕 매개변수 값에 대한 수치 데이터를 입력하기 위한 것입니다. 데이터 입력 후 치수 단위는 버튼 그룹 1로 입력됩니다. 이 데이터 입력 방법은 신호 매개 변수의 값을 직접 설정하거나 다중 값이 아닌 값으로 변경할 때 매우 편리합니다. 예를 들어 원래 출력 주파수가 23.567kHz인데 47.8309kHz의 주파수로 변경하려는 경우 직접 디지털 입력을 사용하는 것이 가장 바람직합니다.
• 컨트롤 그룹 3은 선택한 카테고리에서 지정된 매개변수를 원활하게 변경하도록 설계되었습니다. 예를 들어, 23.567kHz의 출력 신호 주파수의 초기 값에서 1Hz의 분해능으로 주파수를 원활하게 조정해야 하는 경우 이는 의심할 여지없이 회전식 레귤레이터를 사용하는 것이 더 합리적입니다.

분명히 필요한 경우 사용자는 자신의 여러 설정을 "가까이" 보유하고 있으며 매번 생성기를 재구성하는 것은 그리 편리하지 않습니다. 이 문제를 해결하기 위해 AKIP-3402 생성기는 최대 4개의 제어 설정 프로필을 내부 메모리에 저장할 수 있는 기능을 갖추고 있습니다. 동시에 "PRIST 1"과 같이 라틴 문자와 숫자를 사용하여 각 프로필에 자신의 이름을 할당할 수 있습니다. 4가지 기본 설정 외에도 발전기의 공장 설정을 호출하는 5번째 프로필(기본값)을 하나 더 저장할 수 있습니다.

AKIP-3402 발생기의 그래픽 매트릭스 디스플레이는 출력 신호 매개변수의 수치를 표시할 뿐만 아니라 "그래픽" 모드로 전환할 수도 있도록 설계되었습니다. 그래픽 모드에서는 선택한 신호 유형에 따라 설정 또는 제한 매개변수와 함께 출력 신호의 단순화된 아이콘이 디스플레이에 표시됩니다. 변조된 신호를 생성할 때 그래픽 디스플레이에는 변조 및 변조 진동의 매개변수를 포함하여 신호에 대한 모든 상황별 정보가 표시됩니다.

정격이 다른 부하에서 올바른 작동이 가능합니다.

전통적으로 저주파 발생기는 음향 측정의 표준으로 인정되는 600Ω 저항의 부하에서 작동합니다. 고주파 발생기는 50Ω의 부하에서 작동합니다. 텔레비전 장비의 경우 75옴의 저항이 정합 부하로 허용됩니다. 또한 25Ω과 135Ω의 저항을 갖는 경로가 통신에 널리 사용됩니다. 대부분의 현대적이지만 단순한 특수 파형 발생기는 50Ω 부하에서만 작동하도록 설계되었기 때문입니다. GSS-05...GSS-120과 같은 일부 발전기는 50Ω 부하와 1MOhm의 고저항 부하에서 모두 작동하도록 설계되었습니다. 분명히 이론적으로 발전기는 거의 모든 부하에서 작동할 수 있지만(당연히 허용되는 출력 전력을 초과해서는 안 됨) 발전기 표시기에 표시된 레벨과 50이 아닌 부하의 실제 전압 값 사이의 올바른 관계 옴은 보장되지 않습니다. 이 "현상"에 대한 설명은 다음과 같습니다. 그림 4는 50Ω 외부 부하가 연결된 전체 신호 발생기 회로의 다이어그램을 보여줍니다.

이는 일치 모드이며, 보시다시피 발전기 디스플레이에 표시된 전압은 외부 부하의 전압보다 2배 낮습니다. 이 전압 값은 발전기 출력 레벨이 표시될 때 자동으로 계산됩니다.

이 부하의 저항을 고려한 외부 부하의 전압 공식은 다음과 같습니다.

따라서 그림 5는 발전기를 1MOhm의 고저항 부하(예: 범용 전압계의 입력 또는 오실로스코프의 1MOhm 입력)에 연결하는 예를 보여줍니다.

분명히 이 경우 출력 신호의 진폭이 다시 계산되지 않으면 발생기 표시기에 표시되는 신호 레벨은 1MOhm 부하에서 측정된 신호 레벨보다 2배 낮습니다. 50Ω~1MOhm 범위의 외부 부하에서 부하 값에 따라 발전기 레벨 표시기 판독값은 0~100% 이상 부하에서의 실제 값과 다릅니다. 그 반대의 경우도 마찬가지입니다. 부하가 50Ω 미만이면 발전기 표시기의 레벨이 실제보다 높아집니다.

AKIP-3402 발생기에서 이러한 단점을 제거하기 위해 사용자는 1Ω ~ 10kΩ 범위에서 외부 부하 정격을 설정하거나 1MOhm의 고정 부하 값을 선택할 수 있습니다.

그러나 위의 모든 사항은 출력 신호 레벨의 올바른 재계산만을 위한 것이지 신호 발생기의 실제 임피던스를 변경하기 위한 것이 아니라는 점을 잊어서는 안됩니다. 일치하는 부하의 값은 항상 50Ω이며, 이에 대해 발생기의 모든 출력 매개변수(기준 레벨 설정 오류, 고르지 않은 주파수 응답, 펄스 신호의 상승 시간, 피크 서지 및 기타 매개변수)가 정규화됩니다.

임의 파형 생성(AFS).

복잡하고 임의적인 파형을 재현하는 임의 파형 발생기의 기능은 사용자에게 매우 광범위한 기능을 제공합니다. AKIP-3402 발생기에는 임의 파형을 생성하기 위한 수동 모드(전면 패널 컨트롤 사용)가 없습니다. 왜냐하면 이 출력 신호 생성 방법은 매우 노동 집약적이며 길이가 길기 때문에 사용자에게 "고통"스럽기 때문입니다. 생성기 내부 메모리의 용량이 상당히 커서 장기 소포를 생성할 수 있습니다. 임의 파형 생성은 포함된 Wavepatt 소프트웨어를 통해서만 가능합니다.

이 소프트웨어는 사용하기 쉽고 편리한 메뉴 구성과 명확한 사용자 인터페이스를 갖추고 있으며 다양한 방법으로 신호를 생성할 수 있습니다.

1. 표준 양식 작성 및 수정. 데스크탑 소프트웨어에서 파도패티사인, 직사각형, 삼각형, 톱니파, 심전도, 지수 및 잡음과 같은 신호 모양 세트가 있습니다. 사용자는 이러한 형식 중 하나를 선택하고 이 신호를 생성하기 위한 세그먼트 길이(포인트 수), 진폭, 위상, 변위 레벨 및 사이클 수를 설정해야 합니다. 결과 세그먼트는 연필로 편집할 수 있으며 모양을 변경하고 세그먼트에 덧셈, 뺄셈, 곱셈 및 나눗셈의 수학적 연산을 적용하고 진폭 또는 이 세그먼트를 구성하는 포인트 수를 변경할 수 있습니다. 반전, 미러 이미지 생성, 필터 적용도 가능합니다. 그런 다음 동일한 방식으로 생성된 세그먼트에 두 번째, 세 번째 등을 이 세그먼트에 연결할 수 있습니다. 특히, 두 개의 파형을 더하는 수학적 함수를 사용하면 진폭 변조 신호를 얻는 것이 매우 간단합니다. 프로그램의 파형 생성 예와 오실로스코프에서의 재생 결과가 그림 6에 나와 있습니다.
2. 외부 파일에서 양식을 로드하는 중입니다. Wavepatt 소프트웨어 테이블을 사용하면 이전에 자체 셸에서 생성된 데이터 파일은 물론 "csv" 확장자를 가진 파일을 로드할 수 있습니다. CSV 파일을 사용하면 어떤 형태의든 자신만의 "복잡한" 신호를 만들 수 있습니다. CSV 파일은 다양한 프로세스를 설명하는 수학 공식을 사용하거나 사용자 요구 사항에 따라 수동으로 생성할 수 있습니다. CSV 파일은 표준 Microsoft Office 패키지에 포함된 Excel을 사용하거나 임의 파형 모델링을 위한 더 뛰어난 기능을 갖춘 MATLAB을 사용하여 생성할 수 있습니다. 업로드된 파일은 위에서 설명한 Wavepatt 도구를 사용하여 개별적으로 편집할 수 있습니다. 예가 그림 7a, 7b, 7c의 순서로 표시됩니다.
3. 이 경우 실제 응용 분야에서 흥미로운 조합은 디지털 오실로스코프와 임의 파형 발생기의 조합입니다. 입력 신호(아날로그 또는 디지털)를 표시하는 디지털 오실로스코프는 이를 확장명이 "csv"인 파일에 쓸 수 있으며, 이 파일은 Wavepatt 프로그램에서 열리고 데이터는 AKIP-3402 생성기로 전송됩니다. 발생기는 오실로스코프 화면에 표시된 것과 정확히 동일한 신호를 생성합니다. 이는 오실로스코프가 실제 조건에서 드물거나 단일 신호를 캡처하고 이 특정 신호를 여러 번 재현해야 하는 경우에 매우 유용합니다. 따라서 그림 8은 비디오 신호의 처음 4개 라인을 캡처하는 예를 보여줍니다. 빨간색의 위쪽 오실로그램은 "원본" 신호이고, 아래쪽 노란색 오실로그램은 기능을 사용하여 이러한 라인의 후속 "복제"에 대한 오실로그램입니다. 소프트웨어 및 AKIP-3402 생성기.
4. 아날로그 신호 외에도 Wavepatt 소프트웨어를 사용하면 16비트 디지털 버스 신호를 생성할 수 있습니다(발생기 후면 패널에 있는 별도의 커넥터로 출력됨). 논리 신호는 클록 생성기에 연결되어 있으며, 그 주파수는 프로그램 셸에서 사용자가 설정합니다. Wavepatt 소프트웨어 셸에서 디지털 버스를 구성할 때의 이미지 예가 그림 9에 나와 있습니다.

"단순한" 신호 형성의 뉘앙스.

펄스 신호 및 DC 보상 . 많은 사용자는 임의 파형 발생기를 선택할 때 특정 발생기의 기능에 대한 철저한 연구에 충분한 주의를 기울이지 않으며 매우 간단하고 "전통적인" 신호를 생성할 때 모든 발생기가 동일한 방식으로 신호를 재생한다고 믿습니다. 그러나 이는 사실이 아닙니다. 다수의 발생기에는 발생기의 성능을 저하시키고 신호 생성 프로세스를 상당히 복잡하게 만들거나 측정 조건으로 인해 테스트를 불가능하게 만들 수 있는 신호 생성 기능이 있습니다.

이러한 신호에는 표준 펄스 신호의 형성이 포함됩니다. 기본적으로 모든 임의 파형 발생기는 0 전압을 기준으로 진폭이 대칭인 신호를 생성합니다. 그러나 대칭 사인파 또는 구형파가 정상인 경우 주로 양 또는 음의 논리 1 값을 갖는 논리 회로를 테스트하고 디버깅하기 위한 펄스 신호는 동일한 극성을 갖는 것이 바람직합니다. 기본적으로 임의 파형 발생기는 대칭 진폭의 펄스 신호를 생성하지만 내부 DC 바이어스를 사용하면 양극성 또는 음극성 신호를 쉽게 생성할 수 있습니다. 바이어스 전압 레벨은

기본 대칭 진폭 펄스 생성 및 후속 오프셋 보상의 예가 그림 10과 11에 나와 있습니다.

원래 신호의 오프셋은 없으며 원래 신호의 진폭은 0 레벨을 기준으로 대칭입니다.

펄스 신호는 양의 바이어스에 의해 진폭의 절반만큼 이동됩니다.

이 경우 상수 오프셋을 다시 수정해야 합니다. 펄스의 진폭을 지속적으로 변경해야 할 때마다 이 펄스의 일정한 변위 수준을 모니터링해야 하며, 이로 인해 모든 회사의 신호 발생기 성능이 크게 저하됩니다. 안타깝게도 이는 현재 러시아 시장에 나와 있는 대부분의 임의 파형 발생기가 작동하는 방식이며 이는 펄스 신호뿐만 아니라 다른 형태의 신호에도 적용됩니다.

펄스 신호의 듀티 사이클입니다. 펄스 신호의 듀티 사이클은 펄스 지속 시간과 반복 기간의 비율로 이해되며 백분율(%)로 표시됩니다. 즉, 펄스의 듀티 사이클이 낮을수록 지속 시간이 짧고 반복 주기가 거의 없습니다. 현재 GSS-120과 같은 기존 대량 임의 파형 발생기는 듀티 사이클이 0.1%인 펄스를 생성할 수 있습니다. Tektronix AFG3000 시리즈 임의 파형 발생기를 사용하면 듀티 사이클이 0.01%인 펄스를 생성할 수 있습니다. AKIP-3402 신호 발생기를 사용하면 듀티 사이클이 0.0000002%인 펄스를 생성할 수 있습니다! 이는 최소 지속 시간이 20ns인 펄스를 생성할 때 반복 주기가 10초임을 의미합니다! 위에 표시된 매개변수를 갖는 짧은 펄스 신호는 펄스 지속 시간, 반복 기간 및 상승 시간에 따라 매우 넓은 주파수 스펙트럼을 가지며 다양한 무선 장치의 광대역 측정에 사용할 수 있습니다.

펄스 신호의 상승 시간을 조정할 수 있습니다. 모든 무선 장치에서 가장 빠른 상승(또는 하강) 에지를 갖는 펄스 신호를 사용해야 하는 것은 아닙니다. 상승 시간이 매우 짧은 신호는 사실상 무한한 주파수 스펙트럼을 갖습니다. 무선 엔지니어링 장치의 대역폭이 제한되면 테스트 펄스의 무한한 주파수 스펙트럼으로 인해 테스트 중인 장치의 경로에 왜곡이 발생합니다. 예를 들어, 오실로스코프의 임펄스 응답을 테스트할 때 입력 펄스에는 실제로 존재하지 않는 펄스 상단의 오실로스코프 화면에서 상당한 스파이크(최대 10%)가 관찰됩니다. 이러한 왜곡의 원인은 테스트 펄스 신호의 주파수 스펙트럼과 오실로스코프의 대역폭이 일치하지 않기 때문입니다. 이러한 현상은 펄스 신호의 스펙트럼을 "절단"하여 상승 시간(에지의 가파른 정도)을 증가시켜 제거할 수 있습니다.

AKIP-3402 신호 발생기를 사용하면 5ns ~ 100ns 범위에서 펄스 신호의 상승 및 하강 시간을 조정할 수 있으므로 그림 15에는 세 가지 상승 시간이 있는 하나의 펄스 신호의 예가 나와 있습니다.

패키지 형성. 복잡한 형태의 모든 최신 신호 발생기에는 신호 패킷(버스트)을 생성하는 기능이 있습니다. 패킷은 무선 펄스와 매우 유사하지만 무선 펄스와 달리 채우기는 정현파 신호일 뿐만 아니라 펄스, 톱니파, 삼각형 등 생성기에서 생성된 모든 신호일 수 있습니다. 이 모드의 주요 매개변수 최대 채우기 빈도, 횟수 채우기 주기, 패킷 반복 주기입니다. 이 모드의 가장 복잡한 파형 발생기는 위의 매개변수에 심각한 제한이 있습니다. 예를 들어 GSS-05...GSS-120 발생기의 경우 패킷의 최소 지속 시간은 25μs입니다. 이는 또한 GSS-05 발생기의 경우 단일 펄스가 40kHz보다 높은 주파수를 가질 수 없음을 의미합니다. .GSS-120, 패킷 채우기는 정현파 신호로만 가능합니다. AKIP-3402 생성기는 이러한 기능적 제한이 없으며 변조된 신호를 제외한 모든 신호 형태를 패딩으로 사용하여 패킷을 생성할 수 있습니다. 버스트 속도는 10MHz로 제한되지만 이는 대부분의 애플리케이션에 충분합니다. 따라서 그림 16은 제로 라인을 기준으로 대칭인 정현파 신호의 두 주기 패키지를 보여줍니다.

버스트 모드에서 사용자가 관심을 갖는 것은 펄스 신호의 버스트입니다. 알려진 바와 같이, 모든 펄스 발생기는 단일 또는 주기적인 펄스 신호를 생성하는 것 외에도 쌍을 이루는 펄스(펄스 사이의 조정 가능한 지연 시간과 이러한 쌍의 조정 가능한 반복 주기를 갖는 밀접하게 간격을 둔 두 개의 펄스)를 생성하는 기능을 가지고 있습니다. 분명히 쌍을 이루는 펄스는 2개의 펄스로 구성된 패킷이며 임의 파형 발생기에서는 그 형성이 어렵지 않습니다. 또한 AKIP-3402 임의 형식 신호 발생기는 3개, 4개, 5개 등의 소포를 생성할 수 있습니다. 최대 50,000펄스. 이는 대부분의 펄스 발생기에서는 사용할 수 없습니다. 물론 이러한 장점은 AKIP-3402 생성기의 적용 가능한 영역을 크게 확장합니다. 4개의 펄스 전송 형성의 예가 그림 17에 나와 있습니다.

레벨 변경 시 신호 무결성. 특수한 형태의 신호 발생기의 출력단은 발생기 출력에서 ​​필요한 레벨을 얻을 수 있도록 하는 여러 증폭기와 감쇠기의 조합입니다. 증폭기와 감쇠기의 조합을 사용하면 사용자는 매우 넓은 범위에 걸쳐 출력 레벨을 조정할 수 있습니다. 기본적으로 생성기는 출력 신호에서 불필요한 노이즈를 방지하기 위해 가장 최적의 증폭기와 감쇠기 조합을 자동으로 선택합니다. 출력 레벨이 변경되면 관련된 증폭기와 감쇠기의 조합도 변경됩니다. 이로 인해 감쇠기가 기계적으로 전환되는 순간 출력 신호가 단기적으로 저하됩니다. 따라서 그림 18은 발생기의 출력 레벨이 900mV에서 1000mV로 변경되는 오실로그램의 예를 보여줍니다. 시간에 따른 레벨 딥은 약 15ms입니다.

이러한 현상을 제거하기 위해 AKIP-3402 발생기에는 감쇠기를 차단하는 기능이 있습니다. 감쇠기 범위 잠금이 활성화되면 증폭기와 감쇠기가 모두 현재 상태로 잠기고 출력 레벨이 변경될 때 전환되지 않습니다. 출력 레벨은 출력 증폭기의 전자 이득 제어에 의해서만 변경됩니다. 이는 단기적인 신호 손실을 제거합니다. 그러나 이러한 감쇠기 차단은 기계적 감쇠기를 사용하지 않음으로써 출력 레벨 및 DC 오프셋 설정 오류를 악화시킨다는 점을 이해해야 합니다. 따라서 그림 19는 감쇠기가 차단된 상태에서 900mV에서 1000mV까지(그림 18에서와 같이) 발생기 레벨을 유사하게 측정한 예를 보여줍니다. 그림 19에서 볼 수 있듯이 신호 레벨은 중단 없이 원활하게 변경됩니다.

여러 발전기의 동기 작동.

AKIP-3402 발생기는 단일 채널 신호 발생기입니다. 따라서 2개, 3개 이상의 공통 모드 신호를 생성해야 하는 경우 각각 2개, 3개 이상의 생성기를 사용해야 합니다. 모든 발생기는 자체 기준 주파수 소스를 갖고 있기 때문에 매우 안정적이지만 다른 유사한 발생기와 비교하면 여전히 약간의 주파수 편차가 있습니다. 이는 세 개의 동일한 발생기에서 절대적으로 동일한 주파수의 신호를 수신하는 것을 허용하지 않으며, 세 개의 서로 다른 발생기의 신호 위상이 완전히 다르고 제어할 수 없다는 사실로 인해 상황이 더욱 악화됩니다. 개별 발생기에서 공통 모드 신호를 얻으려면 모두에 대해 하나의 공통 기준 주파수 소스를 사용해야 합니다. 이를 위해 AKIP-3402 발생기에는 외부 기준 주파수 입력이 있습니다. 동시에 외부 기준 주파수 입력을 사용하면 내부 기준 발진기보다 더 안정적인 외부 소스 사용으로 인한 출력 신호 주파수 설정 오류를 줄일 수 있습니다. 내부 설정을 사용하고 두 신호 간의 위상을 측정하는 모드가 있는 디지털 오실로스코프 또는 외부 주파수 측정기를 사용하여 독립 발생기의 신호 간에 필요한 위상을 설정해야 합니다. 외부 기준 주파수 입력 외에도 AKIP-3402 발생기는 자체 기준 주파수 발생기의 출력을 갖습니다. 이 솔루션을 사용하면 외부 기준 발진기를 버리고 다중 채널 신호를 생성하는 발진기 중 하나의 기준 주파수 신호를 사용할 수 있습니다. 또한 AKIP-3402 발생기에는 전면 패널에 동기화 출력이 있습니다. 다른 SPF 생성기와는 달리 신호와 주파수가 일치하는 직사각형 신호뿐만 아니라 현재 주요 작동 모드인 이벤트와 동기된 신호가 실제로 이 출력에서 ​​생성된다는 점이 특히 강조되어야 합니다. 메인 출력에서. 외부 클록 입력은 패킷 형성 모드의 외부 변조 및 게이트 창 입력입니다. 하나의 발생기(마스터)의 클록 출력과 다른 발생기(슬레이브)의 클록 입력을 연결하면 다중 채널 시스템을 형성하고 단 20ns의 시간 지연으로 독립 발생기에서 발생하는 이벤트의 동기화를 보장할 수 있습니다. .

이진 신호의 형성.

Tektronix 및 Agilent Technologies와 같은 선두업체를 포함하여 오늘날 전 세계에서 생산되는 대부분의 임의 파형 발생기는 다양하기는 하지만 아날로그 임의 파형만 생성합니다. 그러나 최신 무선 장치의 연구, 개발 또는 구성에는 아날로그 신호만으로는 충분하지 않습니다. 모든 최신 무선 장치에는 필연적으로 논리 회로, 마이크로프로세서, 메모리 장치, 병렬 및 직렬 데이터 버스, 디지털 디스플레이 장치 등이 포함됩니다. 이러한 개체를 디버깅하려면 아날로그 신호만으로는 충분하지 않으며 프로그래밍 가능한 서명이 있는 다중 채널 논리 버스가 필요합니다. 신호 발생기의 개발 및 생산을 전문으로 하는 Tabor 회사는 구형 모델에서 16비트 디지털 출력을 제공하지만 이러한 발생기는 다른 전문 도구와 마찬가지로 상당히 비쌉니다.

AKIP-3402 발생기의 후면 패널에는 디지털 16비트 출력도 있습니다. 이 모드의 메모리 길이는 버스당 262144비트입니다. 논리 출력 상태 프로그래밍은 소프트웨어를 통해서만 가능합니다. 파도패티(임의의 형태의 고유 신호와 유사하게 - 그림 9 참조) 디지털 출력 프로그래밍 모드에서 사용자는 다음을 수행할 수 있습니다.

1. 최대 5MHz 범위 내에서 클럭 생성기 주파수를 설정합니다.
2. 논리 상태가 변경되는 클록 펄스의 에지를 양수 또는 음수로 설정합니다.
3. 논리 장치의 수준을 설정합니다(낮음 또는 높음 상태).
4. 커서(마우스)를 사용하여 16개 버스 중 하나에서 논리적 상태 조합을 형성합니다.
5. 타이어 이미지의 크기를 조정합니다.
6. 특정 비트로 이동합니다.
7. 외부 논리 상태 파일을 저장하고 로드합니다.

검증 후 도량형 매개변수 수정.

AKIP-3402 발전기는 최신 무선 엔지니어링 장치이며 가장 현대적인 요소 기반으로 설계되어 발전기 전체의 신뢰성과 도량형 매개변수가 크게 향상됩니다. 발전기 설계의 유일한 기계 요소는 출력 레벨 감쇠기에 대한 제어입니다(불행히도 오늘날 모든 전자 감쇠기의 매개변수는 기계적 감쇠기에 비해 기술적 특성이 상당히 열등합니다). 기본 경로와 보조 경로 모두의 레벨이나 주파수를 조정하도록 설계된 발전기 내부에는 구성 저항이나 커패시터가 없습니다. 모든 내부 수정 요소는 중앙 프로세서에 의해 전자적으로 제어됩니다. 시간이 지남에 따라 아날로그 요소 베이스의 불가피한 노화 과정으로 인해 발전기 매개변수의 변동이 발생합니다. 검증 기간(1년) 동안 이러한 변동으로 인해 표준화된 기술 특성의 설정된 한계를 초과해서는 안 됩니다. 그러나 3..5년 후에는 요소 베이스의 노후화 과정으로 인해 발전기 매개변수(예: 마스터 발진기의 주파수)가 약간 저하되어 주파수 설정 오류가 증가할 수 있습니다. 출력 신호. 시간이 지남에 따라 출력 증폭기의 매개변수가 변경되면 기준 레벨 설정 오류가 증가합니다. AKIP-3402 발생기의 도량형 매개변수 수정은 출력 매개변수를 정밀 측정 장비(주파수 측정기, 전압계, 전력 측정기, 스펙트럼 분석기, 변조 측정기 등)와 비교할 때 소프트웨어로 수행됩니다. 대부분의 경우 이 절차는 그렇지 않습니다. 사용자가 사용할 수 있으며 (비밀번호로 닫혀 있음) 전문 서비스 센터에서만 유능한 전문가가 수행합니다.

컴퓨터에 연결하는 방법.

AKIP-3402 발생기는 이더넷(LAN), USB 및 선택적으로 GPIB(KOP) 등 컴퓨터에 연결하기 위한 모든 최신 기능을 갖추고 있습니다. 또한 USB 연결은 완전한 T&M USB(테스트 및 측정 USB 인터페이스)를 사용하여 수행됩니다.

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당사에서는 오실로스코프, 전원 공급 장치, 신호 발생기, 스펙트럼 분석기, 교정기, 멀티미터, 전류 클램프를 구입할 수 있을 뿐만 아니라 측정 장비를 확인하거나 교정할 수도 있습니다. 우리는 세계 최대의 측정 장비 제조업체와 직접 계약을 맺고 있으며, 이를 통해 귀하의 문제를 해결할 장비를 선택할 수 있습니다. 풍부한 경험을 바탕으로 다음 브랜드의 제품을 추천해 드릴 수 있습니다.

임의 파형 발생기는 디지털 오실로스코프를 사용하여 실제 신호를 캡처하여 재구성한 손으로 그린 ​​파형을 포함하여 디지털-아날로그 변환기를 통해 모든 파형을 전송할 수 있는 메모리 기반 디지털 발생기입니다. 임의 파형 발생기를 사용하면 사용자는 진폭과 주파수를 높이거나 낮추고, 필요한 만큼의 주파수에서 신호를 반복하거나, 다양한 방식으로 신호를 변경할 수 있습니다. 임의 파형 발생기의 주요 특징은 가변 샘플링 속도로, 이를 통해 복잡한 파형의 반복성이 높은 출력 파형을 생성할 수 있습니다(그림 1.3).

그림 1.3 임의 파형 발생기 회로

신호 주파수는 사용된 샘플링 주파수와 다음 공식을 사용하여 메모리 테이블의 포인트 수에 따라 결정됩니다.

포뮬러 1

샘플링 속도나 메모리 테이블 길이 또는 둘 다를 조정하여 원하는 출력 주파수를 생성할 수 있습니다. 따라서 임의 파형 발생기를 사용하면 모든 신호가 중복 없이 정확하게 반복됩니다. 메모리 기반의 임의 파형 발생기를 사용하면 사용자는 메모리를 데이터 세그먼트로 나누고 각 세그먼트를 개별적으로 사용하여 메모리를 프로그래밍할 수 있습니다.

또한 임의 파형 발생기에는 일반적으로 사용자가 선택하는 방식으로 세그먼트를 연결하거나 반복할 수 있는 순차 모드가 있습니다. 여러 고급 모드는 연속, 단계, 단일 샷, 혼합 등 다양한 출력 경로를 제공합니다.

그림 1.4 세그먼트를 사용하여 신호 재현: 사인파, 구형파, 삼각형, 지수, 잡음, 구형파 세그먼트 반복

임의 파형 발생기를 동기화하여 다중 채널 솔루션을 제공할 수 있습니다(그림 1.5). 그러나 임의 파형 발생기에서 다양한 샘플링 속도를 사용하면 표준 유형의 변조를 구현하고 출력 신호 주파수를 빠르게 조정하는 것이 어렵습니다.

그림 1.5 다중 오실레이터 동기화

유사체에 대한 설명

디지털 신호를 아날로그로 변환하려면 디지털-아날로그 변환기라는 장치가 사용됩니다. 일반적으로 별도의 미세 회로 형태로 존재하며 때로는 얻기가 어렵습니다. 디지털-아날로그 변환기에 대한 심각한 요구 사항이 없다면 일반 저항기를 사용하여 직접 만들 수 있습니다. 이 DAC는 R-2R이라고 불립니다. 저항 R과 2*R이 사용된 저항 값 때문에 그 이름이 붙여졌습니다. 저항은 무엇이든 될 수 있지만 합리적인 한도 내에 있습니다. 예를 들어 수 메가옴과 같이 매우 큰 것을 넣으면 출력에 연결된 부하는 신호에 상당한 왜곡을 발생시킵니다. 긴장이 가라앉기 시작할 것입니다. 이 아날로그는 저항이 1 KOhm과 2 KOhm인 저항기를 사용합니다.

그림 1.5

개발 보드에서 DAC는 다음과 같습니다.

그림 1.6 인쇄 회로 기판의 R-2R 매트릭스

작품 설명:

디지털-아날로그 변환기의 각 입력에는 고유한 "무게"가 있습니다. 입력은 왼쪽에서 오른쪽으로 가중치가 감소하는 순서로 배열됩니다. 따라서 왼쪽 입력이 출력 신호에 가장 큰 영향을 미치고 그 다음이 절반 정도 되는 식입니다. 가장 마지막 입력은 출력을 작은 밀리볼트로 변경합니다. 디지털-아날로그 변환기의 입력에 도달하는 비트 조합을 알고 있으면 전압을 계산하는 것이 매우 쉽습니다. 입력에 10010101이라는 숫자가 있다고 가정하면 다음 공식을 사용하여 출력 전압을 계산할 수 있습니다.

Uout = Upit * (1 * 1/2 + 0 * 1/4 + 0 * 1/8 + 1 * 1/16 + 0 * 1/32 + 1 * 1

/ 64 + 0 * 1 / 128 + 1 * 1 / 256) 공식 2.

공식 2에 따르면 출력 전압은 2.91V입니다. Upit - 마이크로컨트롤러 공급 전압. 계산에는 5V 값이 사용되었습니다. 따라서 8비트 디지털-아날로그 변환기는 약 20밀리볼트 단위로 256개의 서로 다른 전압을 생성할 수 있으며 이는 상당히 좋은 성능입니다. 애플리케이션

이 디지털-아날로그 변환기에는 여러 가지 용도가 있습니다. 특히, 다양한 형태의 신호 발생기.

톱니파 신호의 형성:

그림 1.7 램프파

삼각형 신호의 형성:

그림 1.8 삼각 신호

형성:

그림 1.9 임의 신호

장점과 단점:

장점은 다음과 같습니다.

비트 심도를 높일 가능성;

샘플링 주파수

회로 단순성과 반복성;

단점은 다음과 같습니다.

디지털-아날로그 변환기의 품질은 사용된 저항기에 따라 크게 달라집니다.

마이크로 컨트롤러 포트 키의 저항이 왜곡됩니다.

큰 치수