信号发生器的使用和原理手册
1、信号源技术概论
2、产品介绍 SDG5000系列 3、EasyPulse技术
4、产品对比与电路方案 SDG1000系列
信号源技术概论
信号源的用途 信号源的种类 信号源的指标
信号源的用途
• 作为激励源,进行: – 电路验证 – 电路参数测试 – 电路冗余度测试
电路验证 – 举例
• 例1: 数字电路设计中,在系统时钟还没有的情况下,需要产生时钟 信号作为电路时钟源,例如,产生10MHz时钟信号。 • 例2: 产生小占空比的脉冲信号,应用于: – 串行通信 – 工业控制信号 – 激光脉冲信号 • 例3: 产生时钟和数据信号用于接口测试,总线模拟
Amplitude Shift Keying
• 频移键控 (FSK)
– 数字调制的一种,其中载波在两个 频率之间切换。
Frequency Shift Keying
信号脉宽调制-Mod
• 脉宽调制 (PWM)
– 以脉冲波为载波,对其脉冲宽度进行周期 性的改变。广泛应用在测量、通信和功率 控制与变换。
• 例9: 仪器计量
电路冗余度测试–举例
• 例10: 为验证产品可靠性,在正常信号中叠加 – 噪声 – 毛刺 – 异常
信号源的种类
函数信号发生器
(只能输出几种标准波形,如正弦波或矩形波)
混合信号源
(输出模拟波形和数字码型)
任意波形发生器
信号源
(标准波形和生成根据各个用户偏好 定义的波形)
脉冲信号发生器
100ms
50ns
电路方案
• 例3: 产生时钟和数据信号用于接口测试,总线模拟
• 方案: – 双通道输出 – 上升下降时间可调
电路方案
• 例4:产生有相位差的信号 – 电力系统模拟 – 鉴相器
• 方案: – 双通道相位精确可调
电路方案
• 例5: 在开关电源设计中,需要产生门特定占空比的脉冲作为门极控 制信号
当前可调的通道, 负载阻值:50Ω/1MΩ
菜单显示区
参数显示区,最多可 同时显示5个参数
SDG5000前面板
• 1、开关键 • 2、USB Host接口: – 扩展存储容量 – 固件升级
3
2 5
• 3、4.3寸彩色大屏幕 • 4、菜单选择键 • 5、提手
1
4
SDG5000前面板
6
7
• 6、数字键区
•提供9 种标准波形 •多种绘图方式
•可同时编辑多个波形
•强大的波形处理功能 •直接从siglent示波器导入波形 •可导入 ASCII .CSV 格式波形文件
Easywave任意波形编辑软件
多种绘图方式 手动绘图 坐标绘图
方程式绘图
Easywave任意波形编辑软件
强大的波形处理功能
两波形运算
波形与常量运算
信号源介绍
信号源面板介绍 信号源功能介绍 Easywave软件介绍
SDG1000前面板
• 1、开关键
4
• 2、USB Host接口: – 扩展存储容量 – 固件升级 • 3、3.5寸彩色大屏幕 • 4、通道选择键 • 5、菜单选择键
3
2
1
5
SDG1000前面板
6
7 8
• 6、波形选择区 • 7、数字键区 • 8、大旋钮及方向键 • 9、 前端BNC口 – 双通道波形输出 – 频率计输入 • 10、功能区
• 相位:
– 一个周期相对于参考波形或时点 的时间位移。
SDG5000相位精确可调,步进0.01°
周期 = 1 / 频率
信号源的性能指标
– 频率范围 产生正弦波的频率范围 SDG5000:1uHz-160MHz – 频率分辨率 最小可调频率,频率步进 SDG5000:1uHz
– 频率稳定度/频率准确度 显示值与真实值之间的偏差,通常用相对误差表示。
电路验证–举例
• 例4: 产生有相位差的信号 – 电力系统模拟 – 鉴相器 • 例5: 在开关电源设计中,需要产生门特定占空比的脉冲作为门极控 制信号 • 例6: 在设计脑电波检测仪时,需要产生各种病症的特征脑电波信号
电路参数测试–举例
• 例7: 测量放大器的平坦度,滤波器的频率响应 • 例8 : 测量半导体器件的门限: – 需要精确测定其比较电平门限值
EasyPulse技术
输出1Hz频率脉冲时, EasyPulse脉冲仍然可以 保持快速的上升沿和下 降沿(6ns);但是普 通的DDS脉冲边沿很缓 慢,为毫秒级。
EasyPulse脉冲边沿:
<47.864ns
普通DDS脉冲边沿:
1.783ms
对比1Hz低频率的脉冲信号边沿大小
EasyPulse技术
Pulse Width Modulation
频率扫描-Sweep
• 测量电子设备的频率特点要求“扫描”波形,其会在一段时间内改变频 率。一般分成线性(Lin)扫频及对数(Log)扫频;SDG1000/5000信号 发生器支持扫频功能,而且可以选择开始频率、停止频率和扫描时间, 可手动触发并可输出与扫频同步的触发信号。
• 7、大旋钮及方向键
• 8、 前端BNC口 – 双通道波形输出 – 频率计输入
SDG5000输出信号与大地隔离
8 9
• 9、功能区
SDG5000屏幕界面
输出状态区
所见即所得
软件完美复现 输出波形
参数显示区,最 多可同时显示5 个参数
菜单显示区
信号模拟调制-Mod
• 幅度调制 (AM)
– 使高频载波信号的幅度随调制信号的瞬时 幅度变化而变化,最常用于广播通信中。
80/110/120/160MHz
2 500 MSa/s CH1:16Kpts , CH2:512Kpts 1 μHz 14 bits
数英 TFG6080A/120 A
80/120MHz
1 300MSa/s 512Kpts 1 μHz 14 bits
盛普 SPF80/120
80/120MHz
1 200MSa/s(SPF80) 300 MSa/s(SPF120) 16Kpts 1 μHz 12 bits(内置函数波) 10 bits(任意波形)
SDG5000与DG4000对比
电路方案
• 例1: 数字电路设计中,在系统时钟还没有的情况下,需要产生时钟 信号作为电路时钟源,例如,产生10MHz时钟信号。 方案:
– 前面板10MHz方波输出
– 后后面板10MHz时钟信号输出
电路方案
• 例2: 产生小占空比的脉冲信号,应用于: – 串行通信 – 工业控制信号 – 激光脉冲信号 • 方案: – Burst模式,可以产生任意的占空比 – 占空比0.0001%-99.9999%的脉冲信号输出
• 相位调制 (PM)
– 载波的相位对其参考相位的偏离值随调制 信号的瞬时值成比例变化,最常用于广播 通信中。 Frequency Modulation
Phase Modulation
信号位移键控-Mod
• 幅移键控 (ASK)
– 数字调制的一种,其中数字调制信号 导致输出频率在两个幅度之间切换。
新联 EE1633
60/120MHz
1 300MSa/s 8Kpts 1 0mHz 12 bits
普源 DG4000
60/100/160MHz
2 500 MSa/s 16Kpts 1 μHz 14 bits
最高输出频率
波形输出通道数 采样率 任意波长度 频率分辨率 垂直分辨率
SDG5000与同类产品对比
型号 参数
鼎阳 SDG5000
80/110/120/160MHz
2 500 MSa/s
固纬 AFG3081
80MHz
1 200 MSa/s
泰克 AFG3101/2C
100MHz
1/2 250MSa/s 1GSa/s(任意波长 度<16K) 128Kpts 14 bits
安捷伦 33250A
80MHz
测量的抖动:
86.06ps
低抖动的EasyPulse脉冲信号
产品对比与电路方案
7合1的SDG5000信号源
SDG5000=
函数发生器 + 任意波形发生器 + 脉冲发生器 + 模拟/数字调制器 + 扫频仪 + 频率计 + 标准时钟源
SDG5000主要参数源自SDG5000与同类产品对比
型号 参数
鼎阳 SDG5000
EasyPulse技术
鼎阳自主创新了一套脉冲发生的算法,就是目前主推的SDG5000系列信 号发生器具有的EasyPulse技术。基于这项新的技术,SDG5000信号源能够产 生低抖动、不受频率影响的快速上升下降沿、占空比极小、边沿和脉宽可大 范围精细调节。
这项创新的EasyPulse技术克服了传统技术的缺点,表现在以下几点上: •在很低频率时(小于1Hz)仍然能够输出快速上升下降沿(6ns)的脉冲; •低频率时脉宽同样可以保持最小12ns,占空比可小至0.0001%; •不需要更新任何波形数据,脉冲的各个参数可轻松、瞬间改变; •边沿、脉宽可大范围调节。
输出1Hz频率脉冲时,EasyPulse脉冲宽度可以为最小值12ns,占空比极小(小于 0.0001%);但是普通的DDS脉冲宽度较大,占空比不能调小。
对比1Hz低频率的脉冲信号占空比大小
EasyPulse技术
输出0.1Hz频率脉冲时, EasyPulse脉冲的边沿可以 大范围调节,最小边沿6ns, 最大边沿可调到6s;普通 的DDS脉冲的边沿调节受到 较大限制。
逻辑信号源
(输出数字码型) (驱动较少个数的的方波或脉冲波输出)
码型发生器
(生成许多通道的数字码型)
波形参数