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[導(dǎo)讀]信號發(fā)生器基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)

1. 信號發(fā)生器作為電子測量激勵源的信號來源。

2. 信號發(fā)生器在廣義上分成混合信號發(fā)生器(任意波形發(fā)生器和任意/函數(shù)發(fā)生器)和邏輯信號源(脈沖或碼型發(fā)生器),滿足了全系列信號生成需求。

3. 任意波形發(fā)生器(AWG)和函數(shù)發(fā)生器主要針對模擬信號應(yīng)用和混合信號應(yīng)用。這些儀器采用采樣技術(shù),構(gòu)建和改變幾乎可以想到的任何形狀的波形。

4. 數(shù)字波形發(fā)生器 (邏輯源) 包括兩類儀器。脈沖發(fā)生器驅(qū)動來自少量輸出的方波或脈沖流,其頻率通常非常高。這些工具最常用于對數(shù)字設(shè)備執(zhí)行測試。碼型發(fā)生器也稱為數(shù)據(jù)發(fā)生器或數(shù)據(jù)定時發(fā)生器,一般提供 8條、16條或更多的同步數(shù)字脈沖流,作為計算機(jī)總線、數(shù)字電信單元等的激勵信號。

5. DUT:Deviceunder test(被測器件)

6. 信號發(fā)生器的應(yīng)用:1:檢驗、檢定;2:極限/余量測試;

7. 復(fù)合波包括:1:模擬調(diào)制,數(shù)字調(diào)制,脈寬調(diào)制;2:正交調(diào)制;3:數(shù)字碼行和格式;4:偽偽隨機(jī)碼流和字流。

8. 頻率變化以線性方式發(fā)生,單位為“每秒赫茲”,或者以對數(shù)方式發(fā)生,單位為“每秒倍頻程”。(若使每一頻帶的上限頻率比下限頻率高一倍,即頻率之比為2,這樣劃分的每一個頻程稱1倍頻程,簡稱倍頻程。)

9. 任意/函數(shù)發(fā)生器(AFG)滿足了廣泛的激勵需求,這一儀器提供的波形變化要少于AWG同等儀器,但具有杰出的穩(wěn)定性及能夠快速響應(yīng)頻率變化。如果DUT要求典型的正弦波和方波(及其他),并能夠在兩個頻率之間幾乎即時開關(guān),那么AFG就是非常適合的工具。另一個特點是AFG成本低,對不要求AWG通用性的應(yīng)用具有吸引力。

10. 過去,AFG使用模擬振蕩器和信號調(diào)節(jié)創(chuàng)建輸出信號,最新的AFG依賴直接數(shù)字合成(DDS)技術(shù)確定樣點從存儲器中輸出適中的速率。

11. UWB:UWB(Ultra Wideband)是一種無載波通信技術(shù),利用納秒至微微秒級的非正弦波窄脈沖傳輸數(shù)據(jù)。有人稱它為無線電領(lǐng)域的一次革命性進(jìn)展,認(rèn)為它將成為未來短距離無線通信的主流技術(shù)。

12. 信號發(fā)生器的性能指標(biāo)和考慮因素。

1) 存儲深度(記錄長度)。存儲深度決定著可以存儲的最大樣點數(shù)量。提高存儲深度可以存儲鞥過周期的希望波形,也可以存儲更多的波形細(xì)節(jié)。

2) 采樣(時鐘)速率。表明了儀器可以運行的最大時鐘或采樣率。影響著輸出信號的頻率和保真度。

3) 帶寬。

4) 垂直分辨率。垂直分辨率于DAC位數(shù)有關(guān),位越多分辨率越高。垂直分辨率決定著浮現(xiàn)的波形的幅度精度和失真。

5) 水平(定時)分辨率。水平分辨率表示創(chuàng)建波形額可以使用的最小時間增量。

6) 區(qū)域位移。指朝著或背對編程中心向右或者向左位移指定波形邊沿。區(qū)域位移可以創(chuàng)建超過儀器分辨率的被模擬的抖動條件和其他微小的邊沿位置變化。

7) 輸出通道數(shù)量。許多應(yīng)用要求信號發(fā)生器有一條以上的輸出通道。

8) 數(shù)字輸出。分成兩類:標(biāo)尺輸出和并行數(shù)據(jù)輸出。

9) 濾波和排序。

10) 集成編輯器。

11) 數(shù)據(jù)導(dǎo)入功能。

13. AWG應(yīng)用趨勢:

1) 生成預(yù)加重/去加重信號。

2) 生成多電平信號。在不提高跳變速率的情況下提高數(shù)據(jù)速率的技術(shù)之一是應(yīng)用多電平信號,其中一個信號擁有的不只是標(biāo)準(zhǔn)的兩個二進(jìn)制電平。在多電平信號中,可以把多電平看作一個信號的多個離散幅度。這一現(xiàn)象稱為脈沖幅度調(diào)制或 P A M 。

3) 生成寬帶RF信號。

4) 生成無線I/Q(同相正交)和IF(中頻)信號。

14. 脈沖碼型發(fā)生器(PPG): ,高級脈沖發(fā)生器擁有高頻率和快速上升時間功能,是測試高速數(shù)字設(shè)備的理想工具。

15. 數(shù)據(jù)定時發(fā)生器(DTG):也成為碼型發(fā)射管求你或數(shù)據(jù)發(fā)生器,它生成測試計算機(jī)總線、微處理器IC設(shè)備和其他數(shù)字單元所需要的大量二進(jìn)制數(shù)據(jù)流。

16. db,表示一個相對值。當(dāng)計算A的功率相比于B大或小多少個dB時,可按公式10lg A/B計算。例如:A功率比B功率大一倍,那么10lg A/B = 10 lg 2 = 3dB,也就是說,A的功率比B的功率大3dB;如果A的功率為46dBm,B的功率為40dBm,則可以說,A比B大6dB;如果A天線為12dBm,B天線為14dBm,可以說A比B小2dB。

17. dBm是一個表示功率絕對值的單位,計算公式為:10 lg功率值/1mW。例如:如果發(fā)射功率為1mW,按dBm單位進(jìn)行折算后的值應(yīng)為:10 lg 1mW/1mW = 0dBm;

18. dBc,它是一個表示功率相對值的單位,與dB的計算方法完全一樣。一般來說,dBc 是相對于載波(Carrier)功率而言,在許多情況下,用來度量與載波功率的相對值,如用來度量干擾(同頻干擾、互調(diào)干擾、交調(diào)干擾、帶外干擾等)以及耦合、雜散等的相對量值。在采用dBc的地方,原則上也可以使用dB替代。

搞無線和通信經(jīng)常要碰到的dBm,dBi,dBd,dB,dBc。

19. MARKER功能:掃頻模式下使用Marker功能可以在使設(shè)備在到達(dá)指定的頻率頻率是輸出一個信號以做它用。但它是怎么實現(xiàn)的?


信號發(fā)生器讀數(shù)

20. SNR:信噪比,輸出信號的電壓與同時輸出的噪聲電壓的比;

SFDR:無雜散動態(tài)范圍。ADC中,無雜散動態(tài)范圍(SFDR)指載波頻率(最大信號成分)的RMS幅度與次最大噪聲成分或諧波失真成分的RMS值(就是次最大噪聲,這個次最大噪聲可能是諧波)之比,SFDR通常以dBc (相對于載波頻率幅度)或dBFS (相對于ADC的滿量程范圍)表示。


信號發(fā)生器讀數(shù)

DAC中,無雜散動態(tài)范圍(SFDR)指載波頻率(最大信號成分)的RMS幅度與次最大失真成分的RMS值之比,SFDR通常以dBc (相對于載波頻率幅度)或dBFS (相對于DAC的滿量程范圍)表示。具體取決于測量條件,SFDR在預(yù)先定義的窗口或奈奎斯特頻率內(nèi)觀測。

21. VCO:壓控振蕩器;

22. BALUN:平衡-不平衡變換器;

23. 波峰因子:電流的峰值與電流的均方根值(即有效值)之比。(均方根值在物理上也稱作為效值,比如幅度為100V而占空比為0.5的方波信號,如果按平均值計算,它的電壓只有50V,而按均方根值計算則有70.71V。這是為什么呢?在實際中一組100伏的電池組,每次供電10分鐘之后停10分鐘,也就是說占空比為一半。如果這組電池帶動的是10Ω電阻,供電的10分鐘產(chǎn)生10A的電流和1000W的功率,停電時電流和功率為零。那么在20分鐘的一個周期內(nèi)其平均功率為500W,這相當(dāng)于70.71V的直流電向10Ω電阻供電所產(chǎn)生的功率。而50V直流電壓向10Ω電阻供電只能產(chǎn)生的250W的功率。均方根值越大,交變電流的波形圖越接近于脈沖波,卻小越接近于方波,即方波的有效值與峰值相等。)

24. AWG輸出正弦波的最大頻率 = 最大采樣頻率/2.5。根據(jù)奈奎斯特采樣定理,可輸出的正弦波的最大頻率為最大采樣頻率/2,但是為了保證更好的頻譜特性,經(jīng)驗上采用 最大采樣頻率/2.5 這個數(shù)值。

25. 粉紅噪聲:Pink Noise 粉紅噪音是自然界最常見的噪音,簡單說來,粉紅噪音的頻率分量功率主要分布在中低頻段。從波形角度看,粉紅噪音是分形的,在一定的范圍內(nèi)音頻數(shù)據(jù)具有相同或類似的能量。從功率(能量)的角度來看,粉紅噪音的能量從低頻向高頻不斷衰減,曲線為1/f,通常為每8度下降3分貝。粉紅噪音是最常用于進(jìn)行聲學(xué)測試的聲音。利用粉紅噪音可以模擬出比如瀑布或者下雨的聲音。

26. Marker:利用數(shù)據(jù)的一部分位數(shù)進(jìn)行標(biāo)記,當(dāng)輸出數(shù)據(jù)位有標(biāo)記是會在marker端口輸出一個信號,可以認(rèn)為是一種同步功能,由于該同步的源信號即是同步信號,所以實時性非常好。

27. SMA和SMB區(qū)別:

1.鎖扣方式不同SMA和SMC是screw on(螺旋)形式。而SMB是snap on(按壓式)

2.傳遞信號的截止頻率不同SMA最大到26.5GHz。SMB到4GHz。SMC到10GHz

3.尺寸不同。匹配的線纜線徑也就不同

28. 幅度調(diào)制(AM)的調(diào)制深度:

根據(jù)實際測試發(fā)現(xiàn),如果調(diào)制波為V = 5Vpp的1KHz sine,載波為1MHz的sine,當(dāng)調(diào)制深度為0%時,波形輸出幅度Vo = 2.62v為;當(dāng)調(diào)制深度D為100%是,波形輸出幅度為Vo=5v;調(diào)制深度為120%時,波形輸出Vo = 5.56v。根據(jù)資料查找

(http://jpkc.nwpu.edu.cn/jp2004/16/wangluokecheng/text/3.1.htm,

http://jpkc.nwpu.edu.cn/jp2004/16/wangluokecheng/flash/AM%E8%B0%83%E5%88%B6.swf)與請教他人得出一個結(jié)論:

Vo = V/2 + V/2*D,只是推測,不清楚邏輯在算法上是如何實現(xiàn)的。另外據(jù)DSA的人說,他們是在D為0時輸出Vo=V,與DG有差異

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