Простые функциональные генераторы на основе прямого цифрового синтеза

Тип работы:
Реферат
Предмет:
Общие и комплексные проблемы естественных и точных наук


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

Простые функциональные генераторы на основе
прямого цифрового синтеза
Сергей КорнЕЕв
info@prist. ru
в статье рассматриваются современные недорогие функциональные генераторы GW Instek серии SFG (4 модели: 71 003/71013 и 72 020/72120) производства компании Good Will Instrument Co., Ltd. (Тайвань): их особенности, функциональные возможности и примеры практического применения.
Сегодня происходят существенные изменения в структуре парка средств измерений (СИ), применяемых в основных отраслях промышленности, радио- и электротехническом производстве, медицине, цифровой связи. Аналоговые приборы успешно заменяются цифровыми. Среди большого числа современных приборов, производимых различными компаниями, порой сложно разобраться и сделать правильный выбор в пользу той или иной модели. В ряде случаев при выборе прибора помимо точностных характеристик и функциональности большую роль играют такие факторы, как надежность, цена, предлагаемый поставщиком сервис на территории РФ и наличие технической поддержки.
Компания Good Will Instrument постоянно расширяет ассортимент продукции, благодаря чему завоевала лидирующие позиции в производстве недорогих, качественных и надежных приборов. Компания практически ежегодно обновляет модели бюджетных осциллографов, генераторов и источников питания, обеспечивая потребителю широкий выбор для гибкого решения различных измерительных задач. Значимую долю в общем объеме выпуска СИ занимают функциональные генераторы.
Функциональные генераторы SFG-72 020/72120 (рис. 1) расширяют верхнюю границу частотного диапазона в этой линейке до 20 МГц. Младшие модели SFG-71 003/71013 имеют частотный диапазон до 3 МГц, более простое исполнение и, таким образом, являются удешевленной версией предыдущих моделей.
Линейка генераторов GW Instek, использующих технологию прямого цифрового синтеза (DDS), насчитывает уже более 10 моделей. Прямой цифровой синтез позволяет воспроизводить стабильную выходную частоту с очень малой дискретностью установки значений
рис. 1. Генератор SFG-72 120
и избежать ряда проблем, типичных для традиционных функциональных генераторов. Например, исчезает зависимость параметров интегрирующих цепей и колебательных контуров от температуры- устраняются проблемы, вызванные джиттером- на несколько порядков возрастает стабильность установки частоты и пр. Известно также, что переключение задающего источника в аналоговом генераторе вызывает образование пиковых бросков амплитуды на форме выходного сигнала.
Кроме качественного сигнала с низкими искажениями за счет применения технологии DDS новые модели генераторов имеют следующие особенности:
• Высокая стабильность и точность установки частоты: 20×10−6.
• Малые гармонические искажения: менее -55 дБн.
• Частотный диапазон до 20 МГц.
• Форма сигнала: синус, треугольник, меандр, импульс.
• Режимы модуляции: АМ, ЧМ, ГКЧ (SFG-72 120).
• Разрешение по частоте: 1 Гц.
• Выход КМОП/ТТЛ.
• Режим постоянного смещения.
• Встроенный 6-разрядный частотомер до 150 МГц (SFG-72 120).
• Индикатор выходного напряжения (SFG-71 013).
• Память на 10 настроек.
Ранее генераторы серии SFG могли отображать на дисплее только значение регулируемой частоты, а для точной установки амплитуды выходного сигнала необходимо было использовать внешний прибор контроля. Теперь для отображения выходного напряжения в генераторе модели SFG-71 013 имеется встроенный вольтметр.
Генераторы серии SFG имеют возможность формировать несколько стандартных видов сигналов: синусоидальный, треугольник, меандр, импульс. Несмотря на простоту конструкции и небольшую стоимость, генератор SFG-72 120 и ряд других моделей имеют такие функции, как амплитудная и частотная модуляция, генератор качающей частоты, встроенный 6-разрядный частотомер.
Применение функциональных генераторов, обладающих перечисленными возможностями, весьма разнообразно. Вот лишь несколько типовых примеров их практического использования.
Устранение неисправностей методом проверки прохождения сигнала
При использовании этого метода происходит замещение исходного сигнала. Испытательный сигнал постоянно поступает с выхода генератора на схему. Далее следует наблюдать на осциллографе форму сигнала в контрольных точках, пока не обнаружится элемент, с выхода которого поступает искаженный выходной сигнал.
КОМПОНЕНТЫ И ТЕХНОЛОГИИ • № 1 '-2011
Использование в качестве источника напряжения смещения и сигнала
На рис. 2 приведена схема, которая может давать напряжение смещения на транзистор и входной сигнал. Форму выходного сигнала можно наблюдать на осциллографе. Необходимо настроить параметры сигнала таким образом, чтобы обеспечить оптимальные условия наблюдения (с максимальной выходной амплитудой и отсутствием искажений). Далее необходимо регулировать уровень «Смещение», чтобы увидеть воздействие различных условий смещения.
V-
• л Входной сигнал
(V V і V V
А • л Выходной сигнал
V V V V N
Рис. 2. Тестирование элементов схем
Измерение амплитудной характеристики усилителя
Синусоидальный сигнал будет отличаться после выхода усилителя в точку перегрузки. Треугольный сигнал можно легко наблюдать на осциллографе. Прибор может определить линейный диапазон выходного сигнала и выходную амплитуду при максимальных искажениях.
Использование прямоугольного сигнала для проверки усилителей
При использовании синусоидального сигнала наблюдение за кривой частотной характеристики не объясняет переходной характеристики усилителя. Но применение сигнала, содержащего широкий спектр гармонических составляющих (прямоугольного сигнала), вместо отображения их формы на осциллографе может многое сказать о характеристиках усилителя.
Тестирование логических схем
Генераторы с успехом можно применять для тестирования логических схем. С помощью прямоугольного или импульсного задающего сигнала можно анализировать или наблюдать выходной сигнал тестируемой схемы. Помимо этого, осуществляется устранение неполадок эффекта смещения напряжения, управление макетной платой и т. д. Реализуется метод проверки прохождения и замещения сигнала. Схема подключения показана на рис. 3.
Рис. 3. Пример тестирования логической схемы
Несмотря на простоту исполнения, генераторы GW Instek обладают высокими техническими характеристиками, что определяет широкий диапазон их применения при разработке и обслуживании аппаратуры. Доступная цена и компактные массо-габаритные показатели позволяют использовать эти генераторы для оснащения производства, применения в учебных заведениях и ремонтных мастерских. ¦
КОМПОНЕНТЫ И ТЕХНОЛОГИИ • № 1 '-2011
www. kit-e. ru

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой