ПЕРЕВАГИ НАЯВНОСТІ ДВОХ КАНАЛІВ У ГЕНЕРАТОРАХ СИГНАЛІВ

Посилання на сторінку сайту Магазину Gtest(R) з номенклатурою Генераторів Сигналів, а також рекомендовані прилади та статті для подальшої самоосвіти - наприкінці цієї Розділу

Вступ

Для багатьох програм генератора форми сигналу потрібен тільки односторонній сигнал, прив'язаний до землі. У таких сценаріях достатньо генератора з одним виходом. Однак для багатьох інших програм просто краще використовувати двоканальний прилад. Звичайно, можна синхронізувати незалежні одноканальні пристрої, але двоканальний пристрій забезпечує більш точну синхронізацію завдяки роботі від одного внутрішнього тактового генератора вибірки. У цьому документі будуть розглянуті деякі програми, які виграють від використання двоканального генератора форми сигналу.

Підсумовування каналів

Серед найбільш потужних функцій двоканального генератора сигналів можливість об'єднувати вихід одного каналу з іншим (рисунок 1). В результаті два канали, синхронізовані з одним і тим самим тактовим генератором, можуть створювати складовий вихід. Оскільки форми хвиль, створювані кожним каналом, програмуються незалежно, їх можна використовувати разом виконання кількох операцій, однієї з яких є підсумовування каналів. Користувачі можуть поєднувати сигнали з двох каналів генератора, використовуючи простий T-адаптер BNC.

Рисунок 1 - У цьому прикладі форми хвиль M1 і M2 (збережені в пам'яті осцилографа) поєднуються в трасі F1, щоб показати суму їх пікових значень. Вимірювання з'являються безпосередньо під трасою F1

Серед переваг, які отримуються в результаті підсумовування каналів, — розширений динамічний діапазон. Програмуючи різні значення посилення на двох сумованих каналах, генератор може видавати великі сигнали з малими характеристиками. Дозвіл програмування, що досягається за допомогою цієї техніки, більший за дозвіл одного каналу. Крім того, якщо вихідна межа ЦАП була досягнута на одному каналі, підсумовування цього каналу з другим каналом ефективно збільшує динамічний діапазон.

Наприклад, див. таблицю:

У цьому прикладі синусоїда Ch1 має розмах 5 В. Фільтр 10 МГц служить для видалення гострих кутів у формі хвилі, що виникає через дискретних кроків ЦАП в запрограмованій формі хвилі. Сплеск, вироблений на Ch2, в 500 разів менший за синусоїду, на яку він накладається. Через співвідношення запрограмованих посилень для двох каналів роздільна здатність збою така ж висока, як і у синусоїди.

Інше застосування підсумовування каналів – регульований розмір елемента. У двоканальному режимі підсумовування користувачі можуть створити форму хвилі Ch1 з аномалією на Ch2 (рисунок 2). Змінюючи посилення Ch2, можна змінити амплітуду аномалії, не змінюючи амплітуду форми хвилі Ch1. Фактично, всі параметри обох каналів є гнучкими на льоту, включаючи частоту, період, фазу, зміщення та багато іншого. Це може бути потужним інструментом вивчення стійкості різних схем до небажаних явищ, таким як чутливість до недорегулювання.

Рисунок 2 - Синусоїда 1 МГц з амплітудою 6 p-p об'єднується з імпульсом 2 Мгц, 20 нс з амплітудою 4 В p-p. Амплітуда імпульсу регулюється незалежно щодо синусоїди

Пам'ятайте, що підсумовування каналів є лише одним із способів створення різних форм сигналів. Такий інструмент, як генератори сигналів WaveStation компанії Teledyne LeCroy, забезпечує функціональність довільної форми сигналу, наприклад, малювання рівняння або налаштування точок точок вибірки. При цьому наявність двох каналів забезпечує користувачеві більший динамічний діапазон, що дуже корисно для додатків, в яких невеликий сигнал залежить від великих напруг коливань, наприклад, вихід імпульсного джерела живлення. Також варто відзначити, що хоча функціональність довільної форми сигналу є благом для багатьох додатків, що включають нестандартні сигнали, сигнал, створений з використанням двох каналів і підсумовування каналів, забезпечує більшу гнучкість. Довільна форма сигналу, одного разу збережена в пам'яті інструмента, повторюється у своїй точній формі, якщо користувач не змінить форму сигналу в пам'яті.

Точний контроль фази

Завдяки прямому цифровому синтезу двоканальних форм сигналів по точках, користувачі можуть точно налаштовувати фазові співвідношення між двома формами сигналів. Щоб зрозуміти, як це досягається, уявіть собі коливання синусоїдальної хвилі як вектор, що обертається навколо "фазового колеса". Кількість дискретних фазових точок в «колесі» визначається роздільною здатністю фазового акумулятора. Вихід фазового акумулятора подає сигнал таблицю перетворення фази в амплітуду, яка, своєю чергою, подає сигнал на ЦАП. Довжина слова налаштування фази 14 біт забезпечує дозвіл керування затримкою фази 0,022°.

Приклади застосування

Переваги, властиві двоканальному генератору сигналів, роблять ці прилади ідеальними для багатьох програм. Розглянемо, наприклад, завдання моделювання радіолокаційних приймачів. Зазвичай вихідний сигнал приймача радіолокації складається з двох сигналів: синфазного сигналу основної смуги (або сигналу I) і квадратурно-фазового сигналу основної смуги (або сигналу Q). Генератор сигналів використовується для створення такої пари сигналів з метою тестування та/або характеристики схеми цифрової обробки сигналу, яка слідує за самим приймачем. За допомогою генератора користувачі можуть створювати різні тестові сигнали, починаючи від CW імпульсного і закінчуючи імпульсами, сформованими за допомогою амплітудної модуляції, і закінчуючи складними пакетами з використанням частотної модуляції і розгортки. Створення відеосигналів - ще одна програма, яка добре обслуговується двоканальним генератором сигналів. Незважаючи на те, що стандарти телебачення високої чіткості продовжують розвиватися, технології споживчого відео вимагають нестандартних форматів телевізійних сигналів, які багато генераторів не можуть відтворити. Двоканальний генератор сигналів може створювати основну структуру заданого відеосигналу однією каналі, розміщуючи сигнали синхронізації чи іншу інформацію другого каналі.

Висновки

Для чого розглядати двоканальний генератор форми сигналу? Завдяки тому, що обидва канали управляються одним внутрішнім тактовим генератором вибірки, синхронізація між двома каналами набагато точніша, ніж можна було б досягти за допомогою пари одноканальних пристроїв. Можливість підсумовування каналів значно розширює можливості інструментів. Додавання високоточного фазового керування двома каналами є ще однією перевагою.

Магазин Gtest® - авторизований постачальник генераторів сигналів в Україну: https://gtest.com.ua/izmeritelnye-pribory/generatory