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3、EasyPulse技术4、产品对比与电路方案SDG1000系列SDG5000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•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–异常信号源的种类信号源混合信号源（输出模拟波形和数字码型）逻辑信号源（输出数字码型）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）任意波形发生器（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（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•幅度:–衡量波形电压“强度”的指标。AC信号中的幅度一直不断变化。SDG5000单位显示形式：Vpp，Vrms，dBm•频率:–整个波形周期在一秒钟内重复的次数，单位为赫兹[Hz]。频率等于1除以时间周期或波形。•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°相位幅度周期=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。低档信号源的频率准确度只有1%，而SDG5000采用内部高稳定晶体振荡器的频率准确度可以达到0.0002%SDG5000:2ppm信号源的性能指标–采样速率通常用每秒兆样点表示，表明了仪器可以运行的最大时钟或采样速率。SDG5000:500MSa/s–波形长度用来记录波形的数据点数，它决定着波形数据的最大样点数量（相当于时间）。SDG5000:16Kpts（通道1）,512Kpts（通道2）–垂直分辨率信号源中可以编程的最小电压增量；仪器数模转换器的二进制字宽度，单位为位，它规定了波形的幅度精度和失真。SDG5000:14bit信号源介绍信号源面板介绍信号源功能介绍Easywave软件介绍12453SDG1000前面板•1、开关键•2、USBHost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SDG1000前面板•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678910SDG1000后面板1112131411、后BNC口：10MHz时钟信号输入口12、USBDevice口13、接地端子同步信号输出口连接EasyWave软件外调制信号输入口远程控制14、电源插口外触发/门电路/FSK/BurstSDG1000屏幕界面参数显示区，最多可同时显示5个参数菜单显示区当前可调的通道，负载阻值：50Ω/1MΩ软件完美复现输出波形SDG5000前面板•1、开关键•2、USBHost接口：–扩展存储容量–固件升级•3、4.3寸彩色大屏幕•4、菜单选择键•5、提手41235SDG5000前面板•6、数字键区•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•9、功能区6789SDG5000屏幕界面参数显示区，最多可同时显示5个参数菜单显示区输出状态区软件完美复现输出波形所见即所得信号模拟调制-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。•双边带幅度调制(DSB-AM)–调制方式类似于AM，但在波形连接处有180°的相位突变，最常用于广播通信中。AmplitudeModulationDoubleSideBandAmplitudeModulation信号模拟调制-Mod•频率调制(FM)–使高频载波信号的频率随调制信号的瞬时幅度变化而变化，最常用于广播通信中。•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。FrequencyModulationPhaseModulation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。•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。AmplitudeShiftKeyingFrequencyShiftKeying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。PulseWidthModulation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。线性扫频对数扫频猝发-Burst•SDG1000/SDG5000:–脉冲周期可调√–起始相位可调√–内部、外部、手动触发√–触发信号输出√–循环数可调√•类似OneShot功能，信号源内部产生一个TTL信号，可让信号源产生若干周期的信号输出。Easywave任意波形编辑软件•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坐标绘图手动绘图方程式绘图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Easywave任意波形编辑软件直接从siglent示波器导入波形EasyPulse脉冲波生成技术EasyPluse脉冲波生成技术脉冲波•上升时间脉冲边沿从低转换到高需要的时间。•下降时间脉冲边沿从高转换到低需要的时间•脉宽脉冲从低到高然后再回到低需要的时间，在全部电压的50%处测量。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。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。对比0.1Hz低频率的脉冲信号的边沿调节范围SDG5000：上升沿：147.2us下降沿：5.7384s普通信号源：上升沿：19.13ms下降沿：18.99msEasyPulse技术使用LeCroy示波器测量EasyPulse脉冲的周期到周期抖动，RMS值（测量的sdev值）在100ps以下。低抖动的EasyPulse脉冲信号测量的抖动：86.06ps产品对比与电路方案7合1的SDG5000信号源函数发生器+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=SDG5000主要参数型号参数鼎阳SDG5000数英TFG6080A/120A盛普SPF80/120新联EE1633普源DG4000最高输出频率80/110/120/160MHz80/120MHz80/120MHz60/120MHz60/100/160MHz波形输出通道数21112采样率500MSa/s300MSa/s200MSa/s（SPF80）300MSa/s（SPF120）300MSa/s500MSa/s任意波长度CH1:16Kpts,CH2:512Kpts512Kpts16Kpts8Kpts16Kpts频率分辨率1μHz1μHz1μHz10mHz1μHz垂直分辨率14bits14bits12bits（内置函数波）10bits（任意波形）12bits14bitsSDG5000与同类产品对比SDG5000与同类产品对比型号参数鼎阳SDG5000固纬AFG3081泰克AFG3101/2C安捷伦33250A欧万AG4151最高输出频率80/110/120/160MHz80MHz100MHz80MHz150MHz波形输出通道数211/211采样率500MSa/s200MSa/s250MSa/s1GSa/s(任意波长度16K)200MSa/s400MSa/s（函数波）200MSa/s（任意波）任意波长度CH1:16Kpts,CH2:512Kpts1Mpts128Kpts64Kpts1Mpts垂直分辨率14bits16bits14bits12bits14bitsSDG5000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50ns100ms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•方案：–支持内部和外部2种不同的调制方式，包括PWM电路方案•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•方案：–用siglent示波器捕获电脑波信号，直接导入Easywave软件用于编辑，编辑完成后导入SDG1000/SDG5000信号源输出电路方案•例7：测量放大器的平坦度，滤波器的频率响应•方案：–支持多种扫频方式电路方案•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•方案：–具有真正14bit，分辨率达到0.001V–最高160MHz正弦波输出电路方案•例9：为验证产品可靠性，在正常信号中叠加–噪声–毛刺–异常•方案：–SDG1000/SDG5000+Easywave软件，构成完美任意波形发生方案，可以从示波器直接捕获+噪声+手工绘制+公式编辑