–视频信号，电讯信号
• 调制发生器
–AM, FM, FSK, I/Q 等等
• 定制式发生器 • 系统元件 • 以上各项的组合
8 刘国琨 福禄克任意波形发生器 2/5/2002
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任意波形发生器可以代替 所有这些仪器
往往价格更低 ！
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Presenters Name
Fw = fs wsize
信号重复频率＝采样频率 波形容量 采样频率 波形容量
fs(MS/s)=每秒产生的波形点 wsize＝确定波形的点数
加大点数可优化波形质量
举例：
需要1000点的波形
最高信号重复频率
任意波形发生器最高采样率50MS/s
50,000,000 MS/s 1,000 = 50kHz
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任意波形发生器用于
•脉冲/脉冲序列发生器
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任意波形发生器用于
•调制信号源
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D/A
地址
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任意波形发生器工作原理
•具有开始，停止和重复能力的地址发生器
开始计数
停止计数
开始计数 停止计数 重复计数
触发输入
触发输入
重复数为4
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电力质量测试
• 用多通道任意波形发生器可以方便地测试三相电力 监视设备和其他交流监视设备
• 测试设备在过渡过程或掉电时的响应是典型要求
• 任意波形发生器仿真电力线的变化非常容易， 在这类应用中功能强大
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福禄克任意波形发生器
•简单的计数器式地址发生器
采样时钟信号
时钟
波形存储器
计数器 计数器
0000 0001 0010
波形存储器
0011
0100
...
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任意波形发生器工作原理
0.00 0.50 0.87 1.00 0.87 0.50 0.00 -0.50 -0.87 -1.00 -0.87 -0.50 0.00
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任意波形发生器功能
•任意波形发生器称得起多才多艺
•任意波形发生器可以仿真任何波形
•比同等性能的模拟波形发生器一般要便宜
•任意波形发生器是设计工程师，测试工程师 和维修工程师强有力的工具
19 刘国琨 福禄克任意波形发生器 2/5/2002
任意波形发生器的原理与应用
福禄克精密测试仪器部
1
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Presentation Name
Date
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何时，何地，什么情况以及为什么 需要任意波形发生器
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Date
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电力质量测试
•将波形下载至Arb
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电力质量测试
•任意波形发生器的3个通道 同步产生3相电源信号
–成本高,较昂贵 –正弦波形频率不高
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关键指标
•最高采样率 MS/s
–确定信号组成的最高频率 * 1/2 采样频率为奈奎斯特频率
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11 刘国琨 福禄克任意波形发生器 2/5/2002
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任意波形发生器用于
•产生用户设定的复杂波形
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任意波形发生器用于
•产生各种基本波形 (正弦波,方波, 三角波等等)
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工作原理
•用相位累加器的优点
–优良的标准波形性能
* 优良的频率准确度，稳定性，正弦信号时相位噪声 小 * 正弦频率高，接近奈奎斯特频率 * 适合产生扫频信号
–低价结构
•用相位累加器的缺点
–产生低占空比脉冲串困难
–阶跃响应差（信号越变时有振铃）
–信号细微处失真 –相位性能不好
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福禄克任意波形发生器
输出波形
触发信号
同步输出
(EOS)
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波形连接
波形1
波形2
波形3
波形4
1
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1
4
3
2
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2
2
1 1
4 4
3
3
3
2
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采用相位累加器的任意波形发生器
Presentation Name
Date
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任意波形发生器基础
•Arb = 任意波形发生器或任意函数发生器
•什么是任意波形发生器？
–它是一种数字合成函数发生器.
•任意波形发生器能为用户做什么? 以操作简便, 快速, 经济的方式来模拟 用户所需的各种复杂信号
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考察信号的抖动
真任意波形发生器
DDS信号发生器
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工作原理
• “真任意波形发生器”的优点
–波形可连接 –优良的低占空比的波形
–优良的阶跃响应
–优良的相位特性
• “真任意波形发生器”的缺点
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任意波形发生器工作原理
外部参考输入 采样 时钟 信号
触发输入 地址 发生器 IEEE-488/RS-232 接口 微处理器系统
波形 存储器
DAC
信号 修整
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任意波形发生器工作原理
开发产品的过程
结构设计 硬件子系统1， 样机设计 子系统1，调试 集中联调
硬件子系统N 样机设计 定义系统功能
硬件事项
子系统N，调试
生产
软件子系统1 设计编码
软件子系统 调试1
生产测试
软件事项 软件/硬件 公共项 软件子系统N 设计编码 软件子系统N 调试 安装服务
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2/5/2002
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电力质量测试
•设置任意波形发生器
–用 WaveForm DSP2 波形发生软件产生带有各种变化 的正弦波
纯正弦波
带噪声的正弦波
带过渡过程的正弦波
带掉电的正弦波
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测量输出，确认是否为所需
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如何激励仪器
•经常由“缺少”的电路来激励系统输入
–来自外部信号源 –来自其他子系统 –来自遥远的其他设计组
–来自项目协作人
–来自某仪器供应商
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福禄克任意波形发生器
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测试/调试过程
“冒烟”测试 最初检查 功能检查
优化和加载
参数和裕度分析
所有项目
软件调试 集成
一般仅在设计阶段
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福禄克任意波形发ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ器
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激励－响应模型
将控制的激励加至系统输入
10101100110
10101100110
旋转矢量 正弦波表
时钟
信号周期为采样信号周期的十二分之五
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DDS技术和相位累加器
旋转矢量 正弦波表
时钟
信号周期为采样信号周期的十二分之五
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