12 апреля 2011
Генераторы сигналов произвольной формы AIM-TTI
Компания TTi является одним из создателей конструкции цифрового генератора и выпускает приборы, в которых объединяется архитектура DDS (прямой цифровой синтез) и генерация плавно изменяемого синхросигнала, что позволяет получить высочайшие рабочие характеристики.
Архитектура генератора сигналов произвольной формы
Архитектура с плавно изменяемым синхросигналом позволяет организовывать последовательности и циклы сигналов. Приборы серии TGA1240 имеют память сигнала на 64 тысячи слов. Эту память можно использовать для создания сигналов произвольной формы с большим количеством, чем 65536 точек. Многие из существующих в реальном мире колебательных сигналов имеют повторяющиеся элементы.Использование сегментов памяти для воссоздания каждого повторяющегося элемента позволяет «собрать» сигнал определенной формы в виде последовательности, в которой отдельные элементы будут повторяться в определенном порядке и с заданным количеством повторений (используется счетчик циклов).
Это позволяет создавать сигналы с большим количеством точек, чем позволяет хранить память прибора. Генераторы произвольных сигналов DDS (прямой цифровой синтез) на такое не способны, поэтому эффективная длительность создаваемых ими форм сигнала ограничена имеющимся объемом памяти.
Устранение дрожания сигнала
Создается синусоидальный сигнал с выбросом в пятьдесят точек для воспроизведения с частотой повторения приблизительно 1 МГц.
Сигнал воспроизводится с частотой повторения 950кГц на генераторе DDS 100 МГц (выходной фильтр выключен). Обратите внимание на дрожание сигнала 10 нс, которое видно на выбросе.
Сигнал воспроизводится с частотой повторения 950 кГц на генераторе с перестраиваемой тактовой частотой 100 МГц (выходной фильтр выключен).
Универсальная архитектура
Хотя генерирование сигналов с подстройкой тактовой частоты имеет значительные преимущества при создании сигналов произвольной формы, система DDS обеспечивает преимущество в тех случаях, когда требуется качание частоты или другая частотная модуляция, так как при этом обеспечивается быстрая перестройка частоты и автоматическое управление эффективной длиной фор мы сигнала.
Благодаря объединению в одном устройстве всех преимуществ архитектуры с перестраиваемой тактовой частотой и архитектуры DDS (прямой цифровой синтез) универсальная архитектура приборов серии TGA обеспечивает максимально высокие рабочие характеристики.
Еще до приобретения генератора сигналов произвольной формы важно решить, на какой технологии он будет базироваться – DDS или перестраиваемой тактовой частоте.
Генератор сигналов произвольной формы с перестраиваемой тактовой частотой имеет полностью перестраиваемый тактовый генератор для считывания данных из памяти сигнала. Данная система позволяет верно воспроизводить сохраненный в памяти сигнал с любой частотой повторения в пределах от максимального до минимального значения тактовой частоты.
В генераторах сигналов произвольной формы, которые базируются на технологии DDS, тактовая частота зафиксирована, а частота повторений сохраненного в памяти сигнала меняется за счет изменения интервала адресации. Подобная система верно воспроизводит только сигналы с частотой повторения, равной тактовой частоте DDS, деленной на длину сигнала (или кратные ей величины).
На всех других частотах семплы либо пропускаются, либо дублируются неравное количество раз. Для сигналов повторяющейся формы результатом является дрожание тактовой частоты.
Генераторы сигналов произвольной формы DDS также не предоставляют возможности создания последовательности сигналов – технологии, которая позволяет создавать длинные и сложные сигналы произвольной формы, значительно превышающие по длине имеющийся объем памяти прибора.
Некоторые производители, выпускающие генераторы обоих типов, обозначают генераторы сигналов произвольной формы DDS как AFG (генераторы функций произвольной формы), а генераторы с перестраиваемой тактовой частотой – как AWG (генераторы сигналов произвольной формы).
Другие же производители не используют никакие обозначения для информирования пользователя о применяемой технологии.
Программа Waveform Manager Plus
Выпускаемые компанией TTi генераторы сигналов произвольной формы имеют встроенные средства создания и редактирования формы сигнала, которые включают в себя поточечную вставку значений, интерполяцию в виде прямой линии между двумя точками, а также вставку между точками сигналов стандартной формы.
Однако произвольные сигналы сложной формы необходимо генерировать с помощью мощных программных инструментов, которые не встроены в прибор, и переносить с помощью цифрового интерфейса.
Разработанная для Windows программа Waveform Manager Plus предоставляет наиболее широкие возможности для создания и редактирования формы сигнала, включая генератор математических выражений и инструмент рисования от руки.
Программа Waveform Manager Plus входит в стандартную поставку всех генераторов серии TGA и модели TG4001.
Также программу Waveform Manager Plus можно использовать для импортирования форм сигнала из других программных приложений или других аппаратных средств, и для изменения масштаба и «обрезки» этих сигналов для совместимости с целевым генератором сигналов произвольной формы.Типы генераторов сигналов произвольной формы
Генераторы сигналов произвольной формы – это класс цифровых генераторов, способных создавать сигналы любой формы.
Существует два значительно различающихся метода, позволяющих создавать подобные сигналы – DDS (Прямой цифровой синтез) и Variable Clock (Перестраиваемый тактовый генератор).
Из-за того, что каждый производитель выбирает свое собственное описание выпускаемой продукции, не всегда возможно понять, какая технология используется.
Существует три достаточно широких класса генераторов сигналов произвольной формы:
1. Генераторы, в которых для создания как стандартных сигналов (режим генератора функций), так и сигналов произвольной формы, используется технология DDS (прямой цифровой синтез). Такие генераторы чаще все- го обозначаются как генераторы функций/сигналов произвольной формы или генераторы сигналов произвольной формы/функций (AFG).
2. Генераторы, в которых для создания стандартных сигналов и сигналов произвольной формы используется архитектура с перестраиваемым тактовым генератором. В подобных генераторах сигналы стандартной формы являются просто частным случаем сигналов произвольной формы. Подобные генераторы обычно обозначаются как генераторы сигналов произвольной формы (AWG).
3. Генераторы, в которых для создания сигналов стандартной формы (режим генератора функций) используется технология DDS, а для генерации сигналов произвольной формы используется перестраиваемый тактовый генератор. Такие генераторы обозначаются как универсальные генераторы сигналов произвольной формы или просто генераторы сигналов произвольной формы (AWG), как в категории
Общее описание TGAВыпускаемые компанией TTi генераторы с буквенным обозначением TGA являются универсальными генераторами сигналов произвольной формы, имеющими один, два или четыре канала.
Выпускаются две серии генераторов: модели TGA1240 имеют максимальную тактовую частоту 40 МГц, а модели TGA12100 имеют максимальную тактовую частоту 100 МГц, больший объем памяти форм сигналов и некоторое количество дополнительных функций.
Основной особенностью обеих серий является универсальная архитектура, которая объединяет преимущества генерации сигналов произвольной формы с перестраиваемой тактовой частотой и преимущества технологии DDS (прямой цифровой синтез) при работе в качестве генератора функций.
Имеющие два и четыре канала модели обладают исключительно высокой гибкостью их использования, так как каналы можно использовать не только независимо друг от друга, но и в связанном режиме. В независимом режиме каждый канал представляет собой абсолютно отдельный генератор, способный не только подавать на свой выход сигнал с другой частотой, амплитудой и формой, но даже в другом режиме работы.
Например, один канал можно использовать в качестве генератора функций, другой в качестве генератора сигналов произвольной формы, а третий – как импульсный генератор.
Для каналов генератора можно установить межканальный запуск, модуляцию или суммирование. Также каналы можно объединять для создания многоканальных фазоуправляемых сигналов.Сигналы произвольной формы, функции и импульсные сигналы
Каждый канал генератора серии TGA можно использовать как генератор сигналов произвольной формы, генератор функций или генератор последовательности импульсных сигналов.
При использовании прибора в режиме импульсного генератора можно задавать последовательность, включающую до десяти импульсов, причем каждый импульс будет иметь свою собственную амплитуду, длительность и задержку.
Составленную таким образом последовательность можно будет генерировать с задаваемой пользователем частотой повторений.Создание последовательности форм сигнала
Данная функция позволяет создавать сигналы сложной формы из последовательности более простых элементов.Многоканальная фазовая синхронизация
Многоканальные генераторы серии TGA можно использовать для создания многофазных сигналов.
Можно создать фазовую синхронизацию для любого количества каналов со сдвигом, задаваемым с разрешением 0,1 градуса.
Модели TGA12100 можно также синхронизировать по фазе с внешним тактовым сигналом, обеспечивая непрерывное фазовое изменения генерируемой частоты с изменением внешнего сигнала.Многоканальная модуляция
Функции межканальной модуляции и суммирования позволяют создавать сигналы со сложной модуляцией для задач имитации и тестирования.Генераторы сигналов произвольной формы серии TGA
Серия TGA включает в себя универсальные генераторы, каждый канал которых объединяет высококачественный генератор сигналов произвольной формы, генератор последовательности импульсов и генератор функций с DDS (прямым цифровым синтезом).Архитектура с перестраиваемым тактовым генератором исключает флуктуацию временного положения импульсов при дискретизации и позволяет с помощью создания последовательности сигналов создавать сигналы сложной формы. Многоканальные приборы можно использовать как полностью независимые источники сигнала, источники, синхронизированные по фазе, или взаимосвязанные источники. Для этого используются функции межканального запуска, модуляции или суммирования.
Один, два или четыре канала сигналов, независимые или связанные.
Максимальная частота дискретизации 40 МГц (плавно регулируемый тактовый генератор от 0,1 Гц до 40 МГц).
Память формы сигнала на 65 536 точек на канал
Энергонезависимая память для хранения до 100 форм сигнала.
Функция создания сложных форм сигнала за счет использования последовательности и циклов.
Межканальный запуск, суммирование и управление фазой.
Генератор функций 16 МГц с использованием технологии DDS (прямой цифровой синтез).
«Стандартные» формы сигнала, включая синусоидальные, прямоугольные, треугольные, гаверсинусоидальные, пилообразные, импульсные и sin (x)/x.
Генерирование последовательностей, включающих до десяти импульсов.
Широкий диапазон качания частоты, амплитудная модуляция, тональное переключение, суммирование сигналов.
Тональное переключение облегчает высокоточную генерацию сигналов DTMF.
Встроенный пусковой генератор, стробируемый режим и режим пусковых импульсов.
Полнофункциональные интерфейсы RS-232 и GPIB (IEEE-488.2).
Модельный ряд:
TGA1241 – 15 Мгц, 40 MS/s RS232/GPIB одноканальный генератор - 77'324 руб.
TGA1242 – RS232/GPIB двухканальный генератор - 140'866 руб.
TGA1244 – RS232/GPIB четырехканальный генератор - 211'437 руб.
TGA12101 - 100 MS/s RS232/GPIB одноканальный генератор - 110'700 руб.
TGA12102 - двухканальный генератор - 172'692 руб.