ГЕНЕРАТОР СИГНАЛОВ ПРОИЗВОЛЬНОЙ ФОРМЫ. СЕРИЯ AWG7000B - AWG7122B, AWG7121B, AWG7062B, AWG7061B. ЧАСТЬ 1

Ссылка на страничку сайта Магазина Gtest(R) с номенклатурой генераторов сигналов, а также рекомендуемые приборы и статьи для дальнейшего самообразования - в самом конце этого Раздела

Возможности и преимущества

• Модели с частотой дискретизации 12 Гвыб./с (24 Гвыб./с) и 6 Гвыб./с
• Эффективная выходная частота до 9,6 ГГц
• 1 или 2 выхода сигнала произвольной формы

Точные временные характеристики (полный джиттер всего 20 пс, типовое значение при BER 10 -12)

Время нарастания/спада 35 пс (по уровню 20 –80 %)

Диапазон компенсации межканального запаздывания ±100 пс (разрешение 1 пс)

• 2 или 4 выхода маркера с регулируемым уровнем

Точные временные характеристики (полный джиттер всего 30 пс, типовое значение при BER 10-12)

Время нарастания/спада 45 пс (по уровню 20 –80 %)

Диапазон регулировки задержки до 300 пс (разрешение 1 пс)

• Разрешение по вертикали до 10 бит: 10 бит (без использования выхода маркера) или 8 бит (с двумя выходами маркеров)
• Объем памяти до 64 М (64 800 000) точек позволяет воспро- изводить длинные потоки
• Установка сдвига фронта с разрешением до 100 фс
• Длина сигнальной последовательности до 16 000 шагов с возможностью создания непрерывных циклов, переходов и условных ветвлений
• Последовательности реального времени с возможностью создания непрерывных циклов, переходов и ветвлений по условию
• Интуитивно понятный интерфейс пользователя сокращает время тестирования
• Встроенный компьютер поддерживает работу в сети и оборудован приводом DVD, съемным жестким диском, сетевым интерфейсом и портами USB

Области переменения

• Высокоскоростные последовательные шины

Скорость передачи в режиме источника двоичных данных до 12 Гбит/с (2-кратная передискретизация, перемежение)

Скорость передачи в режиме универсального источника с прямым синтезом до 8 Гбит/с (3-кратная передискретизация, перемежение)

Объем памяти 64 М точек (стандарт) и 128 М точек (опция) позволяет генерировать длинные сигналы

Поддержка многоуровневых сигналов любого профиля позволяет тестировать разброс временных параметров (джиттер) без внешних сумматоров

• Широкополосные РЧ сигналы коммуникационных устройств и систем оборонного назначения

Выход широкополосного модулированного сигнала произ- вольной формы частотой до 9,6 ГГц

Двухканальная генерация сверхширокополосных (UWB) сигналов IQ/ПЧ, 12 Гвыб./с с разрешением 10 бит

Непосредственная генерация РЧ сигналов во всех группах диапазонов WiMedia (от BG1 до BG6)

• Читающие/пишущие дисководы (магнитные/оптические):

Скорость передачи данных до 6 Гбит/с (2 точки на ячейку) или разрешение по времени 42 пс

• Проектирование и тестирование систем со смешанными сигналами:

2 аналоговых канала, плюс 4 выхода маркеров

• Высокоскоростные источники тактовой частоты или данных с малым джиттером
• Генерация реальных, идеальных или искаженных сигналов – с глитчами, аномалиями и ослаблением
• Воспроизведение сигналов, захваченных осциллографами, в том числе с добавлением предыскажений
• Импорт сигнала из ПО сторонних производителей, например MathCAD, MATLAB, Excel и других

Генераторы сигналов произвольной формы серии AWG7000B реализуют наилучший в отрасли метод создания смешанных сигналов и удовлетворяют самым жестким требованиям

Генераторы сигналов произвольной формы серии AWG7000B воплощают уникальное сочетание превосходного качества сигнала, высочайшей частоты дискретизации и широкого диапазона рабочих частот с исключительным удобством эксплуатации.

Приборы этой серии предлагают лучшее в отрасли решение для генерации смешанных сигналов, используемых проектировщиками для проверки, измерения и отладки сложных электронных схем.

Генерация по принципу прямого синтеза позволяет получать выходные сигналы разных типов, включая многоуровневые сигналы, сигналы с предыскажениями и с компенсацией предыс- кажений, джиттер (Rj, Pj, ISI, DCD), SSC и дрейфующие сигналы.

Частота дискретизации от 6 до 24 Гвыб./с (с разрешением до 10 бит) и один или два выходных канала позволяют генерировать сложнейшие сигналы, используемые в высокоскоростных последовательных шинах и широкополосных РЧ приложениях. Применение открытой инструментальной платформы на базе ОС Windows (Windows XP) облегчает работу с прибором, обеспечивает широчайшие возможности подключения периферийного оборудования и совместимость с ПО сторонних производителей.

Примеры применения

Потребность в высококачественном генераторе сигналов произвольной формы ощущается в самых разнообразных сферах.

Новое лучшее в своем классе семейство генераторов сигналов произвольной формы AWG7000B компании Tektronix предлагает высочайшую производительность, частоту дискретизации, качество сигнала и разрешение по времени.

Возможность создавать, генерировать и воспроизводить идеальные, реальные или искаженные сигналы очень важна в процессе разработки и тестирования новых устройств. Генерация сигналов с управляемым временем нарастания и спада, шумом или джиттером, внесение предыскажений, создание многоуровневых и смешанных сигналов, широкополосных РЧ сигналов и быстро изменяющихся сигналов – вот далеко не полный перечень возможностей генераторов серии AWG7000B.

Генерация сигналов высокоскоростных последовательных шин

С ростом скоростей передачи и для компенсации частотных характеристик каналов с потерями все чаще используется метод внесения предварительных искажений. Для удовлетворения требований технических характеристик такие стандарты последовательных шин, как, например, PCI Express, включают тесты предварительных искажений и их последующей компенсации.

Из общей теории предыскажений следует, что в любой последовательности битов одного и того же значения уровень первого бита всегда должен превышать уровни следующих.

Это позволяет компенсировать частотные характеристики линий передачи и, тем самым, повысить качество сигнала на стороне приемника.

Благодаря своим характеристикам и наличию аналогового выхода, генераторы серии AWG7000B позволяют непосредственно генерировать сигналы с предыскажениями для стандартов последовательных шин следующего поколения. Также они могут генерировать 3-уровневые сигналы, необходимые для тестирования SATA Out-of-Band (OOB).

Прямая генерация таких сигналов обеспечивает высокое качество сигнала и позволяет обойтись без сложных схем, состоящих из нескольких генераторов с сумматорами (см. рис. 1 и 2).

Рисунок 1 - Испытательный сигнал SATA Gen3 со скоростью 6 Гбит/с, частота дискретизации 24 Гвыб./с, AWG7122B с опцией 06

Рисунок 2 - Вывод сигнала с компенсацией предыскажений со скоростью 5 Гбит/с и частотой дискретизации 20 Гвыб./с

Генерация многоуровневых сигналов

Требования к последовательным интерфейсам постоянно растут. Сохраняется тенденция к повышению скорости передачи данных, а пропускная способность кабелей и схем приближается к своему теоретическому пределу. Один из способов повышения скорости обмена данными без повышения тактовой частоты заключается в применении многоуровневых сигналов, т.е. сигналов с числом уровней больше двух.

Многоуровневый сигнал – это сигнал с несколькими дискретными значениями амплитуды. Такая технология передачи известна, как амплитудно-импульсная модуляция (PAM). Сигнал 4PAM, т.е. сигнал с четырьмя разными уровнями, повышает скорость передачи данных в четыре раза без повышения тактовой частоты передачи сигнала. Причем многоуровневые сигналы могут использоваться не только для передачи данных. Уже выпускаются многоуровневые микросхемы памяти, позволяющие сохранять в одной ячейке несколько битов информации, а для оптических дисков рассматривается возможность многоуровневого кодирования данных, как эффективный способ повышения их емкости.

Генераторы серии AWG7000B позволяют тестировать новейшие устройства, генерируя практически любые смешанные и многоуровневые сигналы (см. рис. 3).

Рисунок 3 - Сигнал 4PAM со скоростью передачи 20 Гбит/с (частота дискретизации 5 Гвыб./с; AWG7121B)

Генерация сигналов для тестирования накопителей информации

Постоянный рост требований к емкости накопителей заставляет создавать новые, более быстрые методы чтения/записи, как для магнитных, так и для оптических носителей информации.

Для оптических дисков тоже рассматривается возможность многоуровневого кодирования данных, как эффективный способ повышения их емкости.

Благодаря возможности точной генерации и воспроизведения сигналов чтения/записи, генераторы серии AWG7000B облегчают проектирование и тестирование новейших накопителей информации. Поддерживая частоту дискретизации до 24 Гвыб./с и генерацию до 6 сигналов (2 аналоговых сигнала с 4 маркерами) с разрешением по времени 100 пс, генераторы серии AWG7000B диктуют новые стандарты тестирования для индустрии накопителей (см. рис. 4).

Рисунок 4 - Сигнал канала чтения жесткого диска (5 Гбит/с, 2 точки на ячейку); AWG7121B с частотой дискретизации 10 Гвыб./с

Генерация широкополосных радиосигналов

Для воссоздания сложной формы радиочастотных сигналов, применение которых простирается сегодня от беспроводных мышей до спутниковых каналов связи, необходимо контрольно-измерительное оборудование, способное обеспечить достаточно высокую частоту дискретизации и разрешение по времени. Новейшие технологии цифровой передачи зачастую выходят за рамки возможностей существующих измерительных приборов, так как требуют генерации широкополосных, быстроизменяющихся сигналов, все чаще применяемых во многих беспроводных приложениях, таких как СШП связь, радары и многое другое.

Генераторы серии AWG7000B обеспечивают прямую генерацию РЧ сигналов в диапазоне частот до 9,6 ГГц с помощью ЦАП и предоставляют возможность добавления искажений, свойственных реальным сигналам. Прямая генерация ПЧ и РЧ сигналов исключает искажения, вносимые модулирующими сигналами I/Q, и позволяет обойтись без трудоемкой настройки, присущей традиционным методам с применением I/Q модуляторов (см. рис. 5).

Рисунок 5 - Сигналы WiMedia легко создаются с помощью ПО RFXpress и генератора AWG7122B с опцией 06 для перемежения

Расширение возможностей генерации с помощью дополнительного прикладного ПО

SerialXpress® (SDX100)

Программное обеспечение SerialXpress позволяет создавать сигналы, необходимые для аттестационных испытаний, измерения предельных/номинальных характеристик и тестирования совместимости высокоскоростных приемников последова- тельных шин. Оно значительно упрощает создание сигналов и имитацию джиттера, сокращая тем самым общее время разработки и тестирования. Кроме генерации джиттера (случайного, периодического (синусоидального), ISI и DCD), SerialXpress поддерживает также SSC, предыскажения и добавление случайного шума, предоставляя пользователю возможность создавать комбинации различных искажений, что позволяет испытывать приемники в предельных режимах.

Также SSC поддерживает специальные профили и df/dt для испытания схем ФАПЧ в предельных режимах. Стандартный интерфейс программирования облегчает встраивание SerialXpress в автоматические системы тестирования.

Рисунок 6 - SerialXpress®

RFXpress® (RFX100)

RFXpress® представляет собой пакет программ, синтезирующий НЧ, ПЧ и РЧ сигналы с цифровой модуляцией. Он поднимает генерацию IQ, ПЧ и РЧ сигналов на новый уровень и в полной мере использует широкую полосу генераторов сигнала произвольной формы. Поддерживая широкий диапазон форматов модуляции и функции распределения символов, ПО позволяет определять всевозможные уникальные схемы модуляции и частотных скачков.

Функция калибровки RFXpress вносит в сигнал предварительные искажения так, чтобы обеспечить плоскую частотную и линейную фазовую характеристику выходного сигнала генератора. Кроме того, имеется возможность калибровки образа между fs/2 и fs, позволяющая получить плоскую характеристику для субдискретизированных сигналов.

Модуль создания сигналов UWB-WiMedia для RFXpress (рис. 4) обладает возможностью цифрового синтеза и прямой генерации РЧ сигналов для всех групп диапазонов сверхширокополосного (UWB) спектра. Последние спецификации WiMedia определяют сигналы UWB, обладающие полосой модуляции 1,5 ГГц, включая сложные синхронизирующие преамбулы, и способные работать в скачущем (TFI) и не скачущем (FFI) режиме. Все шесть групп диапазонов (от BG1 до BG6) могут генерироваться разными способами, включая скачки диапазонов, посредством генерации сигнала IQ, ПЧ или прямой генерации РЧ. Режим совместимости позволяет генерировать сигналы в соответствии со спецификациями WiMedia, в то время как специальные режимы позволяют выполнять сложные настройки сигнала для тестирования устройств в предельных режимах.

Рисунок 7 - RFXpress®

Программный модуль RFXpress обеспечивает невероятную гибкость при создании импульсных сигналов радаров. Он позволяет создавать собственные последовательности импульсов, начиная с простых и заканчивая импульсными группами. Модуль поддерживает различные схемы модуляции: ЛЧМ, коды Баркера, полифазные и специальные пользовательские коды, различные виды частотной модуляции (шаговую, нелинейную, задаваемую пользователем и специальную). Также присутствует возможность генерировать импульсные последовательности с неустойчивым PRI для разрешения неопределенности диапазона и доплеров- ской неопределенности, частотные скачки для систем противодействия РЭБ и скачки амплитуды от импульса к импульсу для имитации модели целей Суэрлинга.

И RFXpress, и SerialXpress представляют собой мощные, простые в обращении программные пакеты, предназначенные для синтеза высокоскоростных последовательных данных и РЧ сигналов для генераторов сигнала произвольной формы (AWG). Их можно запускать на генераторах серии AWG7000B или на внешнем компьютере.

Более подробную информацию о ПО RFXpress и SerialXpress можно найти на сайте www.tektronix.com.

ПРОДОЛЖЕНИЕ СЛЕДУЕТ…

Магазин Gtest® - авторизованный поставщик генераторов сигналов в Украину: https://gtest.com.ua/izmeritelnye-pribory/generatory