česky english Vítejte, dnes je pondělí 15. červenec 2024

Zoznámte sa, prosím: Arbitrary Waveform Generator M 531

DPS 1/2014 | Články
Autor: Ing. Ladislav Vavrek

Arbitrary Waveform Generator M 531 je produktom firmy ETC, s. r. o., so sídlom v Žiline, ktorá vyrába a dodáva do mnohých krajín sveta širokú paletu meracích prístrojov spolupracujúcich s počítačom. Samozrejmosťou je bohaté príslušenstvo ku každému prístroju a technická podpora.

Opis činnosti generátora

Na obr. 1 je okno, ktoré sa otvorí po spustení prístroja. Generátor má dva samostatné výstupy L a H vyvedené na BNC konektory. Výstup L pracuje vtedy, keď je generátor pripojený k USB, výstup H iba vtedy, keď je napájaný z adaptéra zo siete. Indikácia napájania výstupov je LED-kami na čelnom paneli. LED-ky majú viac indikačných funkcií. Okrem výstupov sú na čelnom paneli aj synchronizačný výstup SO a vstup externého synchronizačného signálu SI. Vstup aj výstup synchronizácie je vyvedený na BNC konektory.

Zoznámte sa, prosím: Arbitrary Waveform Generator M 531 1

Obr. 1 Okno generátora s nastaveným sínusovým priebehom

Na ľavej strane sú ovládacie prvky výstupov L a H. V okne Output L môžeme pomocou zvislej lišty Lvl nastaviť požadované výstupné napätie. Zobrazí sa medzivrcholová hodnota Vpp, amplitúda kladnej a zápornej polperiódy Vp, efektívna hodnota Vrms a stredná hodnota Vavg. Výstup môžeme mať v stave zapnutý – On alebo vypnutý – Off. Keď potrebujeme pracovať s menšími amplitúdami výstupného napätia, použijeme delič Atn, ktorý zmenší výstupné napätie na desatinu, čiže o −20 dB. Výstupné napätie sa dá nastavovať aj relatívne voči zvolenej hodnote.

V okienku dB je zobrazený pomer hodnoty výstupného napätia k referenčnej hodnote. Relatívna úroveň sa dá nastaviť v dBW, dBmW, dBmV a dBuV. V praxi sa najviac používa nastavenie Man dB, Set 0 dB. Okienko Shift slúži na nastavenie posuvu výstupného napätia, ktorého veľkosť môžeme nastaviť pomocou zvislej lišty s označením Shift.

V okienku Load môžeme nastaviť veľkosť záťaže pripojenej k výstupu generátora. V polohe Open je výstup naprázdno, v polohe 50 je na výstup pripojená záťaž 50 Ω. Namiesto 50 Ω môžeme nastaviť ľubovoľnú hodnotu záťaže, samozrejme, v rozumných medziach. Vedľa okienka Load je okienko Filter, ktorý môžeme vypnúť alebo nastaviť hodnotu 20 MHz a 40 MHz. Ide o DP filter. Všetko, čo bolo doteraz spomenuté, platí aj pre kanál H. Výstupný priebeh môže byť definovaný v štandardnom alebo vlastnom formáte. Štandardné priebehy majú sínusový, pílový, trojuholníkový, obdĺžnikový priebeh a šum. Požadovaný priebeh dostaneme do okna Waveform tak, že nastavíme kurzor na požadovaný priebeh, stlačíme ľavé tlačidlo myši a prenesieme ho do okna Waveform. V štandardnom formáte majú priebehy dĺžku vždy 8 192 bodov. Keď definujeme vlastný priebeh, môže byť jeho dĺžka ľubovoľná. Frekvenciu nastavujeme v štandardnom režime v spodnej časti označenej Waveform frequency. Môžeme to urobiť tak, že v kontinuálnom režime Con kurzorom chytíme červenú rysku a posúvame ju smerom doprava alebo doľava. Aktuálna frekvencia je zobrazená v ľavom okienku červeným písmom a na výstupe sa objaví okamžite po nastavení frekvencie. Bežcom pohybujúcim sa smerom doprava a doľava môžeme jemne doladiť nastavenú frekvenciu. Rozsah doladenia závisí od nastavenej frekvencie. Pri použití režimu Step sa nastavuje frekvencia rovnako ako v spojitom režime, no aby sa objavila aj na výstupe, musíme kliknúť na Set. Tlačidlami Zoom in, Zoom out a Zoom away nastavujeme rozsah zobrazovaných frekvencií. Spúšťanie generátora sa dá robiť dvoma spôsobmi.

V režime Sigle sa generuje jeden priebeh po príchode synchronizačného deja a režime Period, keď sa priebeh generuje bez potreby synchronizácie. Generátor môže pracovať aj v jednorazovom režime.

Editácia priebehov

Na editovanie priebehov slúžia tieto editory: editor štandardných priebehov, matematický editor, ručný editor. Okrem toho je možný import z ASCII súboru.

Editácia vlastného priebehu sa začína otvorením okna Novy, v ktorom zvolíme názov, veľkosť a režim. Potom zvolíme spôsob editovania, Editovať pomocou Matematický editor alebo Ručný editor. Na obr. 2 je ukážka automatického normalizovaného priebehu. Do okienok Zac.X: a Kon.X: napíšeme 0 a 2*PI. Do okienka predpis napíšeme 2*sin(2*x)+cos(5*x). Okrem znamienok v predpise môžeme použiť aj −, /, abs, ^ a %. Po stlačení Počítaj sa v okne objaví priebeh zodpovedajúci predpisu.

Zoznámte sa, prosím: Arbitrary Waveform Generator M 531 2 Zoznámte sa, prosím: Arbitrary Waveform Generator M 531 3

Obr. 2 Príklad automatického normalizovaného priebehu

Obr. 3 Priebeh zložený z troch samostatných priebehov

V pokročilom režime môžeme editovať priebeh zložený z viacerých samostatných priebehov. Pre každý priebeh musíme definovať jeho začiatok, koniec a predpis. Každý priebeh vložíme postupne stlačením Pridaj. Týmto spôsobom sa dá generovať široké spektrum priebehov. Pomocou ručného editora môžeme upravovať už existujúce priebehy alebo vytvárať samostatné priebehy. Priebeh na obr. 4 bol urobený ručným editorom použitím ceruzky vybratej v nástrojoch. V spodnej časti je zobrazený detail priebehu, ktorý je v hornej časti vymedzený bielym obdĺžnikom.

Zoznámte sa, prosím: Arbitrary Waveform Generator M 531 4

Obr. 4 Príklad editácie priebehu ručným editorom

Základné technické údaje

  • Maximálny rozkmit napätia výstupu L naprázdno: − 4,5 V až + 4,5 V (− 450 mV až + 450 mV pri útlme − 20 dB)
  • Maximálny rozkmit napätia výstupu H naprázdno: − 25 V až + 25 V
  • Krok nastavenia napätia na výstupe L naprázdno: < 2,5 mV (< 250 μV pri − 20 dB)
  • Krok nastavenia napätia na výstupe H naprázdno: < 13 mV
  • Výstupný odpor výstupu L: 50 Ω
  • Výstupný odpor výstupu H: 600 Ω
  • Veľkosť pamäte priebehov: 8 192 bodov v štandardnom formáte, max. 16 384 bodov vo vlastnom formáte
  • Maximálna rýchlosť generovania: 109 vzoriek/s
  • Rozsah opakovacej frekvencie priebehov: 21 mHz až 50 MHz (pri maxime je priebeh zložený iba z dvoch vzoriek)
  • Režimy generovania: periodický, manuálny, jednorazový

Záver

Arbitrary Waveform Generator typu M 531 je plnohodnotný zdroj signálov so širokým rozsahom použitia, ktorý má výborné vlastnosti, veľa funkcií a primeranú cenu vzhľadom na to, čo dokáže. Nájde uplatnenie od vývoja a výskumu cez vysoké a stredné školy až po amatérov. Detailný popis ovládania generátora je možné nájsť na:

http://www.etc.eu/index.php/pomoc-a-podpora/download-sk/category/301-v1-01.html.