信號輸出測試通過上位機設(shè)置各個通道的波形參數(shù),利用TektronixTDS100B(40MHz,500MS/s)示波器測量各通道的輸出波形,得到所示波形信號輸出。信號源輸出波形光滑,頻率穩(wěn)定度高,而且各通道工作單獨性高,波形、頻率、幅度均可單獨調(diào)節(jié),滿足設(shè)計要求。基于FPGA+ 的多路信號發(fā)生器的設(shè)計結(jié)合了FPGA與PWM技術(shù)的優(yōu)勢,可同時輸出80路信號,各路信號的波形、頻率、幅值均可單獨調(diào)節(jié)。實驗證明,該信號發(fā)生器具有良好的直流性能,其精度可達到0.2mV,同時可產(chǎn)生良好的三角波、鋸齒波、正弦波、方波,還可通過上位機產(chǎn)生任意波形信號,輸出穩(wěn)定,頻率精度高。其成本低,設(shè)計靈活,可擴展性強,可應(yīng)用于工業(yè)控制、LED陣列控制以及測量、通信等各種不同的場合。發(fā)生器又可以分成兩大類,通用信號發(fā)生器與專門用的信號發(fā)生器。龍華區(qū)音頻信號發(fā)生器
信號發(fā)生器的作用在電子線路的測試和調(diào)整過程中,經(jīng)常性需要輸入模擬該電路工作時的信號,這就要用到信號發(fā)生器。信號發(fā)生器是形成各種信號的設(shè)備。具體地講,凡能形成符合一定技術(shù)特性的測試信號源,統(tǒng)稱為信號發(fā)生器。信號發(fā)生器的主要作用是形成各種信號,作為信號源,是提供具有特定頻率或頻譜和合適幅度的測量信號,用以激勵被測電路。因此,信號發(fā)生器在電工電子測試領(lǐng)域是廣泛應(yīng)用的儀器之一。信號發(fā)生器的種類多樣化,常按頻段、用途、調(diào)制形式、頻率形成方式以及按輸出信號波形來分類。伴隨著現(xiàn)代電子技術(shù)和電工技術(shù)的迅猛發(fā)展和需要,信號發(fā)生器的頻段不斷地展寬,用途不斷擴大,性能不斷提高。不管用什么方法,均無法將某一型式的信號發(fā)生器歸屬于某一類型信號發(fā)生器。信號發(fā)生器通常按如下方法分類。天津安捷倫信號發(fā)生器組成信號源的外參考輸入連接到GPS時鐘或者高穩(wěn)定度原子鐘(銫鐘、銣鐘)也可以大幅度提高頻率精度。
PWM發(fā)生器在FPGA中利用計數(shù)器和比較器來產(chǎn)生PWM矩形脈沖波,如圖4所示,在一個進程中用一個寄存器保存PWM周期參數(shù)T,T_Counter在系統(tǒng)時鐘的驅(qū)動下進行自加,直到T_Counter=T時T_Counter復(fù)位為0,完成一次PWM周期;在另一個進程中通過比較T_Counter與脈寬參數(shù)PWM_Width,從而控制PWM脈沖波的脈寬;為了更新PWM_Width,在T_Counter計數(shù)到T-1時向波形控制單元報告單次脈沖結(jié)束,波形控制單元接收到結(jié)束標(biāo)志后更新脈寬參數(shù),使PWM發(fā)生器在下一周期產(chǎn)生新的PWM脈沖波。多路信號的產(chǎn)生單路信號的波形控制單元和PWM發(fā)生器只需要很小的FPGA資源和一個I/O引腳就能實現(xiàn),并且外部濾波電路占用的PCB面積也比傳統(tǒng)DAC實現(xiàn)的信號發(fā)生器要小很多,所以只要把單路信號發(fā)生器進行簡單的復(fù)制就能實現(xiàn)多路信號的產(chǎn)生,且各個通道之間具有很好的單獨性,互不影響,這是FPGA相比其他控制芯片所具有的優(yōu)勢。
信號發(fā)生器又稱信號源或振蕩器,在生產(chǎn)實踐和科技領(lǐng)域中有著廣的應(yīng)用,能夠產(chǎn)生多種波形,如三角波、鋸齒波、矩形波(含方波)、正弦波的電路被稱為函數(shù)信號發(fā)生器,各種波形曲線均可以用三角函數(shù)方程式來表示。函數(shù)信號發(fā)生器在電路實驗和設(shè)備檢測中具有十分廣的用途:例如在通信、廣播、電視系統(tǒng)中,都需要射頻(高頻)發(fā)射,這里的射頻波就是載波,把音頻(低頻)、視頻信號或脈沖信號運載出去,就需要能夠產(chǎn)生高頻的振蕩;在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域內(nèi),如高頻感應(yīng)加熱、熔煉、淬火、超聲診斷、核磁共振成像等,都需要功率或大或小、頻率或高或低的振蕩器。高頻、超高頻和微波信號發(fā)生器已形成標(biāo)準信號發(fā)生器系列,不但實現(xiàn)了固態(tài)化,而且出現(xiàn)了合成信號發(fā)生器和程控信號發(fā)生器等;在頻率的范圍、精度、穩(wěn)定度、分辨力以及輸出電平的范圍、精度、頻響、頻譜純度等性能方面,都在不斷地提高,帶有微處理器的合成高頻信號發(fā)生器,其頻率、輸出、調(diào)制等的控制已全部鍵盤化,并有6位數(shù)字顯示。信號發(fā)生器的主要部件有頻率產(chǎn)生單元、調(diào)制單元、緩沖放大單元、衰減輸出單元、顯示單元、控制單元。
實驗表明,基于CPLD的多波形信號發(fā)生器實現(xiàn)了各種波形的產(chǎn)生,尤其是實現(xiàn)了傳統(tǒng)的函數(shù)信號發(fā)生器不具有的一些波形的產(chǎn)生。輸出波形頻率按設(shè)計要求可調(diào),并達到一定的精度。滿足了教學(xué)實驗和開發(fā)新的實驗項目對特殊波形的要求。整個設(shè)計采用VHDL編程實現(xiàn),其設(shè)計過程簡單,極易修改,可移植性強。另外由于CPLD具有可編程重置特性,因而可以方便地更換波形數(shù)據(jù),且簡單易行,所以為教學(xué)帶來極大的方便。信號源是研究電路的一部分,出于測試目的,靈活多用的信號源是非常重要的,這次我們研究其中的信號發(fā)生器。信號發(fā)生器是一種能提供各種頻率、波形和輸出電平電信號的設(shè)備。在測量各種電信系統(tǒng)或電信設(shè)備的振幅特性、頻率特性、傳輸特性及其它電參數(shù)時,以及測量元器件的特性與參數(shù)時,用作測試的信號源或激勵源。從調(diào)制特性上分,有矢量信號發(fā)生器、模擬信號發(fā)生器、信號源。廣東E4432B信號發(fā)生器同城送貨
理想的信號發(fā)生器應(yīng)該是具有良好頻率分辨率的寬帶,允許處理更廣的潛在應(yīng)用。龍華區(qū)音頻信號發(fā)生器
測試數(shù)模轉(zhuǎn)換器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器,新開發(fā)的數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)和模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)必須進行窮盡測試,以確定其線性度、單調(diào)性和失真的極限。前列的AWG可以同時生成多個同相的模擬信號和數(shù)字信號,以高達12.5Gbps的速度驅(qū)動這些器件。極限/余量測試,測試通信接收機極限處理串行數(shù)據(jù)流結(jié)構(gòu)(通常用于數(shù)字通信總線和磁盤驅(qū)動器放大器中)的工程師必需使用損傷測試器件極限,特別是抖動和定時超限。通過提供高效的內(nèi)置抖動編輯和發(fā)生工具,高級信號發(fā)生器使工程師節(jié)約了數(shù)不清的時間。這些儀器可以使關(guān)鍵信號邊沿位移比較低20ps。龍華區(qū)音頻信號發(fā)生器
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