Генератор сигналов произвольной формы
 | Эта статья нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( февраль 2024 г. ) |
Генератор сигналов произвольной формы ( AWG ) представляет собой часть электронного испытательного оборудования, используемого для генерации электрических сигналов . [1] [2] [3] Эти сигналы могут быть повторяющимися или однократными (только один раз), и в этом случае требуется какой-либо источник запуска (внутренний или внешний). Полученные сигналы можно вводить в тестируемое устройство и анализировать по мере прохождения через него, подтверждая правильную работу устройства или выявляя в нем неисправность.
В отличие от функциональных генераторов , генераторы сигналов произвольной формы могут генерировать на выходе любую произвольно определенную форму волны. [1] Форма сигнала обычно определяется как серия «путевых точек» (конкретные целевые значения напряжения, возникающие в определенное время вдоль формы сигнала), и AWG может либо перейти к этим уровням, либо использовать любой из нескольких методов для интерполяции между этими уровнями.
Например, с коэффициентом заполнения меандр 50% легко получить, задав всего две точки: при t 0 установите выходное напряжение на 100%, а при t 50% установите выходное напряжение обратно на 0. Установите AWG на скачок ( не интерполировать) между этими значениями, и результатом будет желаемая прямоугольная волна. Для сравнения, треугольную волну можно получить из тех же данных, просто настроив AWG на линейную интерполяцию между этими двумя точками.
Поскольку генераторы сигналов произвольной формы синтезируют сигналы с использованием методов цифровой обработки сигналов , их максимальная частота обычно ограничивается несколькими гигагерцами . Выходной разъем устройства обычно представляет собой разъем BNC 50 или 75 Ом и требует нагрузки .
Генераторы сигналов AWG, как и большинство генераторов сигналов , могут также содержать аттенюатор , различные средства модуляции формы выходного сигнала и часто содержат возможность автоматического и многократного «перекачивания» частоты выходного сигнала (с помощью генератора, управляемого напряжением ) между два лимита, определяемых оператором. Эта возможность позволяет очень легко оценить частотную характеристику данной электронной схемы .
Некоторые генераторы сигналов произвольной формы также работают как обычные генераторы функций. Они могут включать стандартные сигналы, такие как синусоидальная, прямоугольная, пилообразная, треугольная, шумовая и импульсная. Некоторые устройства включают дополнительные встроенные сигналы, такие как время экспоненциального нарастания и спада, sinx/x и сердечный ритм. Некоторые генераторы сигналов произвольной формы позволяют пользователям получать сигналы от ряда цифровых осциллографов и осциллографов смешанных сигналов. Некоторые устройства AWG могут отображать на экране график формы сигнала — в режиме графика. Некоторые AWG имеют возможность выводить шаблон слов на многоразрядный разъем для имитации передачи данных, сочетая свойства как AWG, так и генераторов цифровых шаблонов .
Одной из особенностей генераторов сигналов произвольной формы на основе DDS является то, что их цифровая природа позволяет работать с несколькими каналами с точно контролируемыми фазовыми сдвигами или частотами, связанными с соотношением частот. Это позволяет генерировать многофазные синусоидальные волны, IQ-созвездия или моделировать сигналы от механических систем с редуктором, таких как реактивные двигатели. Также возможны сложные канал-канальные модуляции.
Некоторые модели AWG включают в себя различные схемы обнаружения для корректировки формы выходного сигнала в реальном времени на основе различных результатов измерений, полученных, например, путем демодуляции сигнала, подсчета фотонов или запуска с помощью осциллографа. Интеграция генерации и обнаружения сигналов помогает минимизировать время обратной связи для требовательных приложений, например, в некоторых реализациях квантовой коррекции ошибок и квантовой телепортации.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Саймонс, Пит (2014). Генерация цифровых сигналов . Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-1-107-02097-9 .
- ^ Ян, Юхан; Ма, Маоде; Лю, Баосян (19 декабря 2013 г.). «Генератор сигналов произвольной формы и оценка общего искажения». Информационные вычисления и приложения: 4-я Международная конференция, ICICA 2013, Сингапур, 16-18 августа 2013 г. Пересмотренные избранные статьи, часть II . Спрингер. ISBN 978-3-642-53703-5 .
- ^ Лоудей, Джефф; Ирландия, Дэвид; Эдлунд, Грег (12 июня 2008 г.). Помощник инженера по целостности сигналов: испытания и измерения в реальном времени, а также моделирование проектирования . Пирсон Образование. ISBN 978-0-13-279723-8 .