RIGOL函数任意波发生器

RIGOL函数/任意波形发生器DG1000/2000/3000北京普源精电科技有限公司Page2提纲挈领信号发生器历史&发展1信号发生器基本概念&原理2RIGOL函数&任意波形发生器3Page3信号发生器定义在测试、研究或调整电子电路及设备时，为测定电路的一些电参量,用来模拟在实际工作中使用的待测设备的激励信号。信号源待测单元测试设备输入激励输出响应Page4信号发生器历史模拟信号正弦/方波/三角波信号发生器脉冲信号发生器电视信号发生器模拟/数字信号数模转换直接数字频率合成锁相环式频率合成多功能集成，根据用户定义任意信号发生器Page5信号发生器发展函数信号发生器：输出信号的量方波Page6信号发生器发展脉冲信号发生器:能产生宽度、幅度和重复频率可调的（矩形脉冲）的发生器可用以测试线性系统的瞬态响应，或用作模拟信号来测试雷达、多路通信和其他脉冲数字系统的性能Page7信号发生器发展函数/任意波形发生器（最新的）它综合了各种信号源的优点于一身（最大的优点）主要用于模拟输出自然界的一些不规则信号生成标准波形如正弦波、方波、三角波、脉冲波还可以生成“实际环境”信号（白噪声,自然界的干扰信号），包括在被测设备离开实验室或车间时可能遇到的所有毛刺、漂移、噪声和其它异常事件Page8提纲挈领信号发生器历史&发展1信号发生器基本概念&原理2RIGOL函数&任意波形发生器3Page9认识各种波形Page10正弦波如何产生正弦波发生电路能产生正弦波输出，它是在放大电路的基础上加上正反馈而形成的它是各类波形发生器和信号源的核心电路正弦波发生电路也称为正弦波振荡电路或正弦波振荡器Page11方波如何产生方波是通过电压比较器产生的：比较电压信号(被测试信号与标准信号)大小Page12三角波如何产生方波电压作为积分运算电路的输入，积分运算电路的输出得到三角波电压Page13任意波如何产生直接数字合成（DDS）技术信号源的任意波产生方法：直接从波表提取N个点，这N个点是用户自定义的点。Page14DDS优点同传统的频率合成技术相比：DDS技术具有极高的频率分辨率极快的变频速度（扫频）变频相位连续（相位可以随时调）相位噪声低易于功能扩展和便于全数字化集成容易实现对输出信号的多种调制Page15DDS原理1971年3月美国学者J.Tierncy，C.M.Rader和B.Gold首次提出了直接数字频率合成（DirectDigitalSynthesis）技术。这是一种从相位概念出发直接合成所需要的波形的新的全数字频率合成技术。Page16DDS信号发生器原理原理如同一个CD音乐播放器存储在光盘上数字信息被读出，转换成模拟波形最后通过扬声器输出Page17DDS原理框图Page18DDS原理分解图DDS技术函数波形实现方式电压比较器乘法器Page19DDS实现方式两种实现方式：现成的DDS单芯片，可编程逻辑和DAC搭建DDS基于FPGA的技术设计实现DDSPage20单一DDS芯片芯片价格昂贵、功能固定单一，使采用这一方案的信号发生器的应用受到限制Page21基于FPGARIGOL采用基于FPGA的技术设计实现DDS，可以根据实际需要对其功能进行灵活地修改，配置。功能更加强大，可以实现任意波功能和调制功能。FPGAPage22调制原理的介绍把基带信号变换成可传输信号的技术。基带信号：是原始的电信号，一般是指基本的信号波形，在数字通信中则指相应的电脉冲。用来控制高频载波参数的基带信号称为调制信号。载波：未调制的高频电振荡（可以是正弦波，也可以是非正弦波）。已调信号：被调制信号调制过的载波信号称为已调波或已调信号。Page23调制分类调制方式按照调制信号的性质分为模拟调制和数字调制两类模拟调制：调幅(AM)、调频(FM)、调相(PM)、脉宽调制（PWM）数字调制：振幅键控（ASK）、移频键控(FSK)、移相键控(PSK)Page24AM（调幅）用调制信号控制载波的振幅，使载波的振幅随着调制信号变化调幅波的频率仍是载波频率调幅波包络的形状反映调制信号的波形)())(1()(wtstmAtfPage25FM（调频）用调制信号控制载波的振荡频率，使载波的频率随着调制信号变化。调频波的振幅保持不变调频波的瞬时频率偏离载波频率的量与调制信号的瞬时值成比例))(()(ttmwtAstf调制信号已调制的载波Page26PM（调相）用调制信号控制载波的相位，使载波的相位随着调制信号变化。调相波的振幅保持不变调相波的瞬时相角偏离载波相角的量与调制信号的瞬时值成比例ttAtScmcosPage27PWM（脉宽调制）用调制信号控制脉冲序列中各脉冲的宽度，使每个脉冲的持续时间与该瞬时的调制信号值成比例脉冲序列的幅度保持不变，被调制的是脉冲的前沿或后沿，或同时是前后两沿，使脉冲持续时间发生变化Page28实例：PWM应用于步进电机需要PWM电路来驱动电机可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的Page29实例：PWM应用于步进电机步进电机包装机……切割台PWM放大器Page30FSK（移频键控）用数字调制信号的0/1控制载波的频率当数字信号的振幅为高（1）时载波频率为f1当数字信号的振幅为低（0）时载波频率为f2Page31Burst（突发模式）制造不连续的波形，间歇输出可为用户提供多种波形函数的脉冲串输出可持续特定数目的波形周期（N循环脉冲串）或应用外部门信号时（为门控脉冲串），可使用任何波形函数。主要应用领域：适用于脉冲电路、逻辑电路的研究、半导体器件参数的测试、电子计算机等。Page32实例：Burst应用Page33Sweep（扫频）介绍信号发生器产生的信号的频率是连续变化的，它可用来测量系统对频率响应情况主要应用领域：电源的设计检验、放大器设计检测等等Page34实例：Sweep测试收音机波段灵敏性中波段收音机的接收范围是535-1605KHz，测量这个收音机的灵敏度要高端测一下，低端测一下，1000KHz附近再测一下在这三个频点分别测试一次，就可以测出收音机的锁台功能是否正常用扫频功能的信号发生器加示波器测量，可以大大提高生产效率Page35名词解释垂直分辨率（幅度分辨率）：信号源的垂直分辨率是指信号源中可以编程的最小电压增量是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Page36采样速率：取样速率通常用每秒兆样点或者千兆样点表示，表明仪器可以运行的最大时钟或取样速率取样速率影响着主要输出信号的频率和保真度奈奎斯特取样定理规定，取样频率或时钟速率必须至少是生成的信号中最高频谱成份的两倍，以保证精确的复现名词解释Page37名词解释输出信号带宽：表明能够输出的信号最高频率分量，常用输出的正弦波最高频率表示。波形存储深度：存储深度是指用来记录波形的采样点数，它决定着波形数据的最大采样样点数量。Page38提纲挈领信号发生器历史&发展1信号发生器基本概念&原理2RIGOL函数&任意波形发生器3Page39任意波形发生器的应用领域电子电路设计及其半导体模拟时钟信号时，需要很高的时钟稳定度负载变化测试模拟器件，微处理器接口，AD和DA电路数据和无线通信调制解调器信号模拟系统故障模拟基站设备的功能检测Page40任意波形发生器的应用领域教育和培训电子工程实验室的日常实验需要任意波/函数发生器AM和FM信号进行通信原理教学实验扫频信号进行滤波器特性分析模拟试验汽车传感、控制系统生物、医疗实时低频信号家用电器设备功能性试验Page41DG3000概述DG3000系列是针对中高端用户量身定制的一款理想的信号发生器（带宽最宽的）最贵的Page42DG3000特点★可选的数字逻辑输出模块，配合模拟通道可以重现更多的混合信号；★采用DDS直接数字合成技术，输出信号精确、稳定、低失真；★300MSa/s采样率，14位垂直分辨率，1M采样点存储深度；★4.0’QVGA彩色液晶显示；Page43DG3000特点★输出十种标准波形，输出用户自行定义的任意波形，具有丰富的调制功能，输出各种调制波形；★丰富的输入输出信号；★多种接口：USBDevice、RS-232、GPIB(IEEE-488)、LAN；★USBHost插槽，支持U盘存储和USB接口打印机，并可通过USB存储设备进行系统升级。Page44DG2000概述拥有DG3000系列信号发生器的全部功能，针对目前市场上的中低端用户，性价比优势强大。比较便宜40兆到100兆但通道输出Page45DG2000特点★40MHz最高输出频率★1uHz最小频率输出（10的06次方）★100MSa/s采样率★256×64点阵液晶显示★512K采样点存储深度Page46DG1000概述DG1000系列信号发生器是我们公司推出的针对教育市场的一款仪器。同样采用直接数字合成技术，并内嵌了频率计功能。在市场上具有很大的竞争优势。（双通道）Page47DG1000特点★100MSa/s采样率7★14位垂直分辨率★1uHz至20MHz频率输出★4K的存储深度★内嵌频率计功能★10种标准波形，4种调制功能Page48面板介绍波形选择键菜单操作键USBHost电源开关图形／文本切换键（显示图像外观）模式/功能键（6个）主输出同步输出调整旋钮（调整数字的）数字键方向键Page49数字逻辑输出（也叫逻辑信号发生器）16路数据通道和2路时钟通道，轻松实现常见的数字协议（Rigol的数字通道功能体现）RS-232SPIUSBI2CCANLINTVPO(User)作为计算机总线、数字电路等的激励信号Page50任意波用于模拟输出自然界的一些不规则信号，可以生成“实际环境”信号，包括在被测设备离开实验室或车间时可能遇到的所有毛刺、漂移、噪声和其它异常事件用户可以通过Ultrawave编辑方便的产生所需要的波形Page51上位机编辑软件Ultrawave编辑任意波Page52频率计功能DG1000系列函数/任意波形发生器不仅具有产生波形的功能，还具有频率测量的功能频率的测量范围达到：100mHz～200MHz。这样更加方便您的使用。输入激励测量频率待测系统Page53丰富的接口通信接口RS-232USBHostGPIBUSBDeviceLAN信号接口①时钟输入/输出（10兆hz②外调制输入(输入载波)③外触发输入/输出burst④同步输出⑤数字信号输出①②③④⑤Page54接口功能介绍：信号接口的具体功能10M时钟输入/输出:能输入/输出10MHz的信号外部调制信号的输入端(正弦波,方波,脉冲波,锯齿波等)FSK的外部调制信号输入端，Burst外部触发源输入端数字信号输出同步输出的是同频率同相位的TTL电平Page55时钟同步功能应用通过机器的时钟同步功能实现双通道或多通道的信号发生器功能10MHz时钟输入10MHz时钟输出Page56LAN接口实现远程控制（）在网页上直接进入机器）Page57内嵌中文帮助系统长按任意键三秒钟自动出现帮助菜单Page58DG1000/2000/3000主要性能对比指标DG1000DG2000DG3000正弦波1µHzto10/20MHz1µHzto25/40MHz1µHzto60/100/120MHz任意波1µHzto5MHz1µHzto8/12MHz1µHzto25MHz波形存储点数4k512k1M采样率100MSa/s100MSa/s300MSa/s垂直分辨率14bits14bits14bits混合信号输出无有有内置频率计有无无Page59DG1000/2000/3000性能对比指标DG1000DG2000DG3000正弦波1µHzto10/20MHz1µHzt