充分利用函数发生器的8个技巧

王银喜 2022-07-27 1326

测量仪表

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描述

与仅产生正弦波的数字射频发生器不同，函数发生器可以产生不同形状的重复波形，例如正弦波、方波、三角波、锯齿波和脉冲波。

函数发生器允许您创建和编辑波形参数，例如频率、占空比和直流偏移，这对一系列测试应用非常有用。它们还可以帮助技术人员处理波形特性，例如脉冲长度（标记空间比）、三角形边缘的斜波或锯齿波。但是，典型的函数发生器可以创建已经内置的波形。对于需要任意波形或调制波形的应用，技术人员可以使用任意波形发生器 (AWG)。

本文将帮助您了解波形发生器的类型以及在测试应用中获得最大输出的技巧。

函数发生器的类型

函数发生器大致可分为四类。

台式：最常见的函数发生器是箱形的，通常放在长凳上。它们包含电源和显示单元、波形控件和输出端口。

基于机架：基于机架的函数发生器安装在 PXI 机架系统中，并连接到计算机以进行测试应用。电压表、示波器和函数发生器等测试仪器可以通过插槽连接到 PXI 机架。

USB 功能：顾名思义，小型函数发生器可以通过 USB 电缆连接到 PC。PC 可以同时使用，而不是单独的盒子来容纳电源和控制接口。

基于计算机：一种廉价但不太准确的产生波浪的方法是通过安装在计算机上的软件。在这种情况下，您可以使用计算机音频输出的数字卡来提取软件产生的信号。

充分利用函数发生器取决于函数发生器的类型、设备设置和使用它的测试应用程序。

充分利用您的函数发生器

许多人不知道直接数字合成 (DDS) 发生器的高级功能可以帮助提高测试能力并减少在实验室中花费的时间。这些提示将帮助您快速有效地完成工作。

更快地完成常见任务。

了解如何使用函数发生器的高效界面可以加快您的工作。

选择键盘或旋钮输入/调整参数：当您想要将发生器呈现为特定设置（例如 1,250 kHz）时，键盘更好，其中旋钮可用于在测试期间实时调整参数。

存储设置：达到所需信号后，您可以存储函数发生器的结果以供将来参考。

使用图形显示：“Graph”键可以帮助激活图形显示，它可以让您设置复杂的信号，例如调制波形和任意波形。

组合波形。

这是一种将两个单独的输入组合成一个输出的行为。它通常用于需要快速生成复杂信号的产品设计验证和表征。

例如，您可以通过模拟心电图 (ECG) 波形并将其与起搏器产生的脉冲序列锁相来检查起搏器在不同情况下的性能。另一个实际应用是测试被测设备 (DUT)（例如起搏器）对噪声的鲁棒性。

同步波形。

具有内置耦合功能的双通道函数发生器可帮助您根据频率、幅度和相位等参数同步两个不同的波形。

例如，为了测试放大器的输出，测试工程师可能需要通过函数发生器和振荡器为其提供同步信号。如果输入信号同步良好且锁相良好，则输出应为零差。

创建频率扫描波形。

函数发生器可以以线性或对数间隔向上或向下扫描波。您可以通过按所需顺序输入所需频率并设置每个频率的驻留时间来实现此目的。

例如，频率扫描有助于麦克风测试、机械共振测试、电子放大器测试、无源滤波器响应测试和汽车部件的耐久性测试。

发生器还可用于测试无线电和电视广播中的跳频，以最大限度地减少干扰和军用无线电通信，以避免未经授权的跟踪。

调制波形。

测试工程师可以使用频率发生器来调制周期性波形，称为带有调制信号的载波。调制信号通常会修改一个或多个属性，例如频率、幅度和相位。发生器还可用于高级调制技术，例如频移键控 (FSK)、二进制相移键控 (BPSK) 和脉宽调制 (PWM)。

例如，波形调制可用于测试射频信号发生器、无线电接收器和收发器、滤波器和放大器。PWM 用于驱动和控制电动机的速度。

创建多个时间同步脉冲。

时间同步波形使用相同的参考时钟。多个基本功能信号发生器可以帮助您校准具有不同脉冲宽度的同步脉冲的设备。

例如，您可以使用时间同步脉冲模拟光耦合器解码器和多通道 PWM 电机控制器的信号。

使用函数或任意波形发生器。

最新的函数发生器可以生成各种任意波形和复杂的调制波形。这包括：

产生脉冲：将脉冲发生器用于需要快速转换时间、高精度和高于 50 MHz 的频率的应用。如果您的应用不需要专用脉冲发生器，您可以使用函数发生器通过改变方波的占空比、使用任意波形或使用脉冲模式来创建脉冲。

创建 PWM 波形：函数发生器可用于生成 PWM 波形，有助于数字控制逻辑模拟调光器、电动机和汽车发动机控制器等设备中的模拟控制。

创建伪随机二进制序列信号：函数发生器可以创建用于数字通信测试的伪随机二进制序列 (PRBS) 信号。

设置幅度时减少噪音。
在函数/任意波形发生器中使用正确的衰减和放大组合，您可以获得宽范围的幅度值，同时将噪声排除在输出波形之外。

结论

软件、微处理器和显示单元的技术进步增强了波形发生器的能力，以提供更精确的结果。波形发生器现在通过 DDS 具有更好的信号完整性、更低的抖动和更低的失真。

使用上面提到的技巧，选择正确类型的函数发生器，并利用最好的技术，您可以产生更好的测试应用结果。
审核编辑：郭婷

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