Πληροφορίες

Αυθαίρετη γεννήτρια κυματομορφής, AWG

Αυθαίρετη γεννήτρια κυματομορφής, AWG

Οι γεννήτριες αυθαίρετων κυματομορφών μπορούν επίσης να αναφέρονται από τα αρχικά τους, AWG, και μερικές φορές ονομάζονται ακόμη και ARB - συντομογραφία αυθαίρετου.

Οι κυματομορφές που παράγονται από αυθαίρετες γεννήτριες κυματομορφών, AWGs μπορεί να είναι είτε επαναλαμβανόμενες είτε μερικές φορές απλώς μεμονωμένες λήψεις. Εάν η κυματομορφή AWG είναι μόνο μία λήψη, τότε απαιτείται ένας μηχανισμός ενεργοποίησης για την ενεργοποίηση του AWG και ενδεχομένως του οργάνου μέτρησης.

Το AWG είναι σε θέση να δημιουργήσει μια αυθαίρετη κυματομορφή που ορίζεται από ένα σύνολο τιμών, δηλ. "Σημεία" που έχουν εισαχθεί για να ορίσουν την τιμή της κυματομορφής σε συγκεκριμένους χρόνους. Μπορούν να συνθέσουν μια ψηφιακή ή ακόμα και μια αναλογική κυματομορφή.

Ως αποτέλεσμα, μια αυθαίρετη γεννήτρια κυματομορφής είναι μια μορφή εξοπλισμού δοκιμής που είναι σε θέση να παράγει ουσιαστικά οποιοδήποτε σχήμα κύματος που απαιτείται.

Πριν επενδύσετε σε ένα ξεχωριστό όργανο δοκιμής γενικής αυθαίρετης κυματομορφής, αξίζει να διερευνήσετε εάν υπάρχει ήδη και είναι διαθέσιμο. Πολλοί σύγχρονοι παλμογράφοι περιέχουν ένα AWG το οποίο είναι ενσωματωμένο στο πεδίο εφαρμογής και μπορεί συχνά να ενσωματωθεί με τις λειτουργίες του πεδίου για τη λήψη κυματομορφών.

Οι αυθαίρετες γεννήτριες κυματομορφής μοιάζουν πολύ με τις γεννήτριες λειτουργίας, αλλά προσφέρουν πολύ μεγαλύτερα επίπεδα ευελιξίας όσον αφορά τη δημιουργία κυματομορφής και είναι γενικά πιο εξελιγμένες και επομένως πιο δαπανηρές.

Τεχνικές αυθαίρετης γεννήτριας κυματομορφής

Υπάρχουν διάφοροι τρόποι σχεδιασμού αυθαίρετων γεννητριών κυματομορφής. Βασίζονται σε ψηφιακές τεχνικές και ο σχεδιασμός τους εμπίπτει σε μία από τις κύριες κατηγορίες παρακάτω:

  • Άμεση ψηφιακή σύνθεση, DDS: Αυτός ο τύπος αυθαίρετης γεννήτριας κυματομορφής βασίζεται στους τύπους συνθεσάιζερ συχνότητας DDS και μερικές φορές μπορεί να αναφέρεται ως Γεννήτρια αυθαίρετης λειτουργίας, AFG.
  • Γεννήτρια αυθαίρετης κυματομορφής μεταβλητού ρολογιού Η γεννήτρια αυθαίρετης λειτουργίας μεταβλητού ρολογιού είναι η πιο ευέλικτη μορφή γεννήτριας αυθαίρετης κυματομορφής. Αυτές οι αυθαίρετες γεννήτριες κυματομορφής είναι γενικά πιο ευέλικτες, αν και έχουν κάποιους περιορισμούς που δεν διαθέτουν οι εκδόσεις DDS. Μερικές φορές αυτές οι γεννήτριες αναφέρονται ως απλώς αυθαίρετες γεννήτριες κυματομορφής, AWG και όχι ως γεννήτριες αυθαίρετων λειτουργιών.
  • Συνδυασμένη γεννήτρια αυθαίρετης κυματομορφής Αυτή η μορφή AWG συνδυάζει και τις δύο άλλες μορφές, συμπεριλαμβανομένων των τεχνικών DDS και μεταβλητών ρολογιών. Με αυτόν τον τρόπο τα πλεονεκτήματα και των δύο συστημάτων μπορούν να πραγματοποιηθούν σε ένα μόνο στοιχείο εξοπλισμού δοκιμής.

Οι αυθαίρετες γεννήτριες κυματομορφής έχουν ενεργοποιηθεί από την πρόοδο της ψηφιακής τεχνολογίας - μπορεί να φανεί ότι όλες οι τεχνικές που χρησιμοποιούνται είναι ψηφιακές στην έννοια. Με μάρκες όπως η άμεση ψηφιακή σύνθεση, το DDS πλέον διατίθεται με σχετικά χαμηλό κόστος, αυτά επιτρέπουν στα ARB να σχεδιάζονται και να κατασκευάζονται πολύ πιο εύκολα από ότι πριν από λίγα χρόνια.

Πρέπει επίσης να αναφερθεί ότι κάποιο λογισμικό για τη δημιουργία αυθαίρετων κυματομορφών είναι διαθέσιμο για εκτέλεση σε προσωπικούς υπολογιστές. Ενώ αυτή είναι μια πολύ φθηνή επιλογή για την παροχή ενός από αυτά τα όργανα δοκιμής, το κύκλωμα εξόδου που παρέχεται από τον υπολογιστή μπορεί να περιορίσει σημαντικά την ικανότητα και την απόδοση.

Αυθαίρετη ανάλυση και ταχύτητα γεννήτριας κυματομορφής

Δύο από τις κύριες προδιαγραφές για μια αυθαίρετη γεννήτρια κυματομορφής είναι η ανάλυσή τους και επίσης η ταχύτητα. Αυτές οι δύο παράμετροι καθορίζουν την ακρίβεια με την οποία μπορεί να αναπαραχθεί η κυματομορφή. Αυτά διέπονται από διαφορετικά στοιχεία εντός του κυκλώματος αυθαίρετης κυματομορφής.

Η ανάλυση πλάτους διέπεται από την ανάλυση του ψηφιακού σε αναλογικό μετατροπέα (D / A ή D2A). Αυτό περιγράφεται ως προς τον αριθμό των bit. Η ανάλυση 12 bit παρέχει βήματα πλάτους 4096.

Η ταχύτητα της γεννήτριας αυθαίρετης κυματομορφής είναι επίσης πολύ σημαντική. Ο μέγιστος ρυθμός επανάληψης για τη κυματομορφή διέπεται από δύο παράγοντες: το μήκος της κυματομορφής ως προς τον αριθμό των δειγμάτων που απαιτούνται για την προσομοίωση της κυματομορφής και τη μέγιστη συχνότητα ρολογιού. Για παράδειγμα, εάν η γεννήτρια αυθαίρετης κυματομορφής είχε μέγιστη συχνότητα ρολογιού 25 MHz και η κυματομορφή είχε 1000 σημεία, τότε ο μέγιστος ρυθμός επανάληψης θα ήταν 25 kHz. Εάν απαιτείται υψηλότερος ρυθμός επανάληψης, τότε θα ήταν απαραίτητο να μειωθεί ο αριθμός των δειγμάτων, καθώς δεν θα ήταν δυνατό να αυξηθεί η συχνότητα ρολογιού στην αυθαίρετη γεννήτρια κυματομορφής!

Σύλληψη κυματομορφής

Προτού μια αυθαίρετη γεννήτρια κυματομορφής μπορεί να παράγει σήμα, είναι απαραίτητο να εισαγάγετε τα σημεία για την απαιτούμενη έξοδο. Υπάρχουν διάφοροι τρόποι με τους οποίους η κυματομορφή για μια αυθαίρετη γεννήτρια κυματομορφής μπορεί να συλληφθεί ή να δημιουργηθεί:

  • Καταγράψτε μια πραγματική κυματομορφή. Αυτό μπορεί να γίνει χρησιμοποιώντας είτε ψηφιοποιητή ψηφιακού παλμογράφου.
  • Χρησιμοποιήστε ενσωματωμένη επεξεργασία κυματομορφής στην αυθαίρετη γεννήτρια κυματομορφής. Πολλά AWG έχουν κάποιο βαθμό δημιουργίας κυματομορφής και δυνατότητα επεξεργασίας ενσωματωμένο, αν και αυτό μπορεί να μην είναι τόσο ευέλικτο όσο μια ολοκληρωμένη λύση επεξεργασίας με βάση τον υπολογιστή.
  • Ένας άλλος τρόπος είναι να δημιουργήσετε τη κυματομορφή χρησιμοποιώντας λογισμικό που εκτελείται σε υπολογιστή. Πολύ εξελιγμένο λογισμικό ψηφιακής επεξεργασίας είναι διαθέσιμο για αυτό και επιτρέπει την ενσωμάτωση πολλών παραλλαγών.

Οποιαδήποτε από αυτές τις μεθόδους μπορεί να χρησιμοποιηθεί και έπειτα οι ψηφιακές πληροφορίες μπορούν να μεταφορτωθούν στην αυθαίρετη γεννήτρια κυματομορφής για να της επιτρέψει να παρέχει την απαιτούμενη έξοδο. Θα πρέπει να θυμόμαστε ότι δεν είναι όλες οι δυνατότητες λήψης και εισαγωγής κυματομορφής σε όλα τα AWG.

Πρόσθετες δυνατότητες γεννήτριας αυθαίρετης κυματομορφής

Ορισμένες γεννήτριες αυθαίρετων κυματομορφών μπορούν επίσης να λειτουργούν ως συμβατικές γεννήτριες λειτουργίας. Αυτά μπορεί να περιλαμβάνουν τυπικές κυματομορφές όπως ημίτονο, τετράγωνο, ράμπα, τρίγωνο, θόρυβο και παλμό. Ορισμένες μονάδες περιλαμβάνουν πρόσθετες ενσωματωμένες κυματομορφές όπως εκθετικούς χρόνους αύξησης και πτώσης, sinx / x, κλπ. Με αυτόν τον τρόπο ένα μόνο όργανο μπορεί να μηνυθεί σε μια ποικιλία εφαρμογών, ακόμη και αν δεν απαιτείται η πλήρης ικανότητα AWG, εξοικονομώντας έτσι το κόστος αγοράς μιας ποικιλίας γεννητριών για παρόμοιους σκοπούς.

Ορισμένες γεννήτριες αυθαίρετων κυματομορφών έχουν τη δυνατότητα να εξάγουν ένα μοτίβο λέξεων σε έναν σύνδεσμο πολλαπλών bit για να προσομοιώνουν τη μετάδοση δεδομένων, συνδυάζοντας τις ιδιότητες των AWG και των γεννητριών ψηφιακών προτύπων.

Αυθαίρετες εφαρμογές γεννήτριας κυματομορφής

Τα AWGs χρησιμοποιούνται σε πολλές εφαρμογές όπου απαιτούνται εξειδικευμένες κυματομορφές. Αυτά μπορεί να βρίσκονται σε μια ολόκληρη ποικιλία τομέων της βιομηχανίας ηλεκτρονικών.

Για να δούμε κάποιες από τις εφαρμογές AWG, είναι πιθανό οι αυθαίρετες γεννήτριες κυματομορφής που βασίζονται σε DDS να δημιουργούν σήματα με επακριβώς ελεγχόμενες μετατοπίσεις φάσης ή συχνότητες που σχετίζονται με την αναλογία. Αυτό επιτρέπει τη δημιουργία σημάτων όπως ημιτονοειδή κύματα πολυφασικών φάσεων, αστερισμούς I-Q ή προσομοίωση σημάτων από μηχανικά συστήματα με ταχύτητα όπως κινητήρες jet. Είναι επίσης δυνατές οι σύνθετες διαμορφώσεις καναλιού.

Η αυθαίρετη γεννήτρια κυματομορφής μπορεί να μην είναι η ευρύτερα χρησιμοποιούμενη σε είδη δοκιμαστικών οργάνων, αλλά μπορεί να είναι εξαιρετικά χρήσιμη σε μια ποικιλία εφαρμογών. Οι σύγχρονες γεννήτριες αυθαίρετων κυματομορφών είναι πολύ ευέλικτες και μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη δημιουργία πολύ συγκεκριμένων κυματομορφών για χρήση στη δοκιμή μιας ποικιλίας εφαρμογών. Συχνά τα AWGs περιέχονται σε σύγχρονα ψηφιακά παλμογράφοι.


Δες το βίντεο: Άγριος Σπόρος από την Ομάδα Νάμα - 4η χρονιά (Δεκέμβριος 2021).