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信号发生器 [2016/06/20 15:00] gongyu 创建 |
信号发生器 [2016/07/14 01:39] (当前版本) gongyu |
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| - | 信号发生器类型比较多，在不同的场合可采用不同的信号发生器, 有函数发生器, 射频微波信号发生器, 任意波形发生器, 数字模式发生器或频率发生器等，它们都是能够产生周期性或非周期型电信号(以模拟信号或数字信号的方式)的电子设备. 被广泛应用于设计、测试、调试以及维修等场合。 | + | 信号发生器类型比较多，在不同的场合可采用不同的信号发生器, 有函数发生器、射频微波信号发生器、任意波形发生器、数字模式发生器或频率发生器等，它们都是能够产生周期性或非周期型电信号(以模拟信号或数字信号的方式)的电子设备. 被广泛应用于设计、测试、调试以及维修等场合。 |
| - | 随着技术的发展，现在的信号发生器一般都是采用DDS合成技术的任意波形发生器，主要是采用DSP来合成波形，再通过DAC产生模拟信号输出).最通常的波形是正弦波, 但锯齿波, 阶跃(脉冲), 方波,以及三角波这些波形可以非常方便地通过任意波形发生器来产生。如果振荡频率在音频的20KHz以上，发生器一般会包括一些调制功能，比如调幅(AM)、调频(FM)、调相(PM)以及第二个振荡器用以提供音频调制波形。 | + | 随着技术的发展，现在的信号发生器一般都是采用[[DDS]]合成技术的任意波形发生器，主要是采用[[DSP]]来合成波形，再通过[[DAC]]产生模拟信号输出)。最通常的波形是正弦波，但锯齿波、阶跃(脉冲)、方波、以及三角波这些波形可以非常方便地通过任意波形发生器来产生。如果振荡频率在音频的20KHz以上，发生器一般会包括一些调制功能，比如调幅(AM)、调频(FM)、调相(PM)以及第二个振荡器用以提供音频调制波形。 |
| {{ :dg4-xin-800.jpg |Rigol的任意信号发生器}} | {{ :dg4-xin-800.jpg |Rigol的任意信号发生器}} | ||
| <WRAP centeralign>Rigol的任意信号发生器 </WRAP> | <WRAP centeralign>Rigol的任意信号发生器 </WRAP> | ||
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| + | ====系统构成及关键技术==== | ||
| + | * DDS | ||
| + | * 频率合成 | ||
| + | * PLL | ||
| + | * AM | ||
| + | * FM | ||
| + | * PM | ||
| + | ====主要构件及功能==== | ||
| + | * 功能1及介绍 | ||
| + | * 功能2及介绍 | ||
| + | * 功能3及介绍 | ||
| + | * 功能4及介绍 | ||
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| + | ====主要生产厂商==== | ||
| + | * Agilent Technoligies主要提供产品1， 产品2， 产品3 | ||
| + | * Tektronics, Inc主要提供产品1， 产品2， 产品3 | ||
| + | * [[http://www.rigol.com|普源精电]]主要提供产品1， 产品2， 产品3 | ||
| + | * [[http://www.ni.com|National Instruments, Inc.]]主要产品1， 产品2，产品3 | ||
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| + | ====主要专利技术==== | ||
| + | * 专利技术名称1：专利简介 | ||
| + | * 专利技术名称2：专利简介 | ||
| + | * 专利技术名称3：专利简介 | ||
| + | * 专利技术名称3：专利简介 | ||
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| + | ====相关行业媒体==== | ||
| + | * 媒体1：网址 | ||
| + | * 媒体2：网址 | ||
| + | * 媒体3：网址 | ||
| + | * 媒体4: 网址 | ||
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| + | ====相关行业协会==== | ||
| + | * 协会名称1: 协会简介 | ||
| + | * 协会名称2：协会简介 | ||
| + | * 协会名称3: 协会简介 | ||
| + | * 协会名称4：协会简介 | ||
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| + | ====相关行业活动==== | ||
| + | * 活动1：活动性质， 活动时间段，活动地点 | ||
| + | * 活动2：活动性质， 活动时间段，活动地点 | ||
| + | * 活动3：活动性质， 活动时间段，活动地点 | ||
| + | * 活动4：活动性质， 活动时间段，活动地点 | ||
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| + | ====相关市场数据==== | ||
| + | * 市场数据介绍1（文本编辑） | ||
| + | * 市场数据介绍2（文本编辑） | ||
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| + | ====芯片厂商的方案示例==== | ||
| + | ===Analog Devices, Inc.公司的方案=== | ||
| + | ADI为任意波形发生器提供最前沿的信号处理集成电路解决方案。 | ||
| + | {{ :adi_awg1.jpg |}} | ||
| + | <WRAP centeralign> Analog Devices, Inc.任意波形发生器解决方案框图 </WRAP> | ||
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| + | {{ :adi_wideband_synthesizer.jpg |}} | ||
| + | <WRAP centeralign> Analog Devices, Inc.公司宽带合成器解决方案框图 </WRAP> | ||
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| + | {{ :adi_modulated_signal_generator.jpg |}} | ||
| + | <WRAP centeralign> Analog Devices, Inc.调制信号发生器解决方案框图 </WRAP> | ||
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| + | {{ :adi_value_rf_signal_generator.jpg |}} | ||
| + | <WRAP centeralign> Analog Devices, Inc.射频信号发生器解决方案框图 </WRAP> | ||
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| + | ==文章、资料、应用指南== | ||
| + | * {{:digital_pulse-shaping_filter_basics.pdf|ADI: 数字脉冲成型滤波器基础(pdf)}} | ||
| + | * {{:digital_quadrature_modulator_gain.pdf|ADI: 数字正交调制增益(pdf)}} | ||
| + | * {{:fundamentals_of_direct_digital_synthesis_dds_.pdf||直接数字合成(DDS)的基础 (pdf)}} | ||
| + | * {{:fundamentals_of_phase_locked_loops_plls_.pdf|锁相环(PLLs)的基础(pdf)}} | ||
| + | * {{:high_speed_dacs_and_dds_systems.pdf|高速DACs和DDS系统 (pdf)}} | ||
| + | * MT-017: Oversampling Interpolating DACs (pdf) | ||
| + | * MT-014: Basic DAC Architectures I: String DACs and Thermometer (Fully Decoded) DACs (pdf) | ||
| + | * MT-015: Basic DAC Architectures II: Binary DACs (pdf) | ||
| + | * MT-016: Basic DAC Architectures III: Segmented DACs (pdf) | ||
| + | * MT-019: DAC Interface Fundamentals (pdf) | ||
| + | * AN-748 Set-Up and Hold Measurements in High Speed CMOS Input DACs (pdf) | ||
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| + | ==相关器件== | ||
| + | * [[http://www.analog.com/cn/search.html?q=ad9850|CMOS、125 MHz完整DDS频率合成器 AD9850]] | ||
| + | * [[http://www.analog.com/cn/products/rf-microwave/direct-digital-synthesis-modulators/ad9851.html|180 MHz完整DDS频率合成器 AD9851]] | ||
| + | * [[http://www.analog.com/cn/search.html?q=AD9852|CMOS 300MHz Full DDS AD9852]] | ||
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| + | ===Texas Instrument Inc公司的方案=== | ||
| + | {{ :ti_awg_block_diagram.gif |}} | ||
| + | <WRAP centeralign> Texas Instruments, Inc.任意波形发生器解决方案框图 </WRAP> | ||
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| + | ==设计注意事项== | ||
| + | 信号/波形发生器可以以重复或触发的方式产生正弦、方形、三角和噪声信号，以帮助对电子器件进行设计、测试和故障排除。上面显示的系统方框图包括板上信号合成和控制，它们分别通过 DSP 和微处理器来完成。通用接口总线 (GPIB) 和 RS-232 端口是信号发生器的典型通信选项，但也可以通过局域网 (LAN)、通用串行总线 (USB) 和外设组件互连 (PCI) 获得更高速度的接口选项。接口信号管理和其它简单控制功能通常由微处理器或简单的嵌入式处理器来驱动，而密集信号合成和波形生成则由数字信号处理器 (DSP)（或者现场可编程门阵列 (FPGA) 或自定义专用集成电路 (ASIC)）来驱动。 | ||
| + | * 信号链：当 DSP 合成高速数字信号时，数模转换器 (DAC) 必须与数字信号的带宽相匹配，同时降低信号转换期间的噪声。虽然精密 DAC 可以产生高信噪比 (SNR)、有效位数 (ENOB) 和快速建立时间，但是高速 DAC 却能提供更快的更新速率、更宽的带宽和更高的输出电流。高性能、低抖动（或低相位噪声）时钟将馈送至 DAC 以实现精确采样（例如，TI的CDCM7005）。输出放大器必须支持由 DAC 提供的信号的带宽、显示低失真并提供快速建立时间以维持信号完整性，如 TI 的 OPA8xx 和 THS3xx 系列放大器。 | ||
| + | * 电源：系统电源选项包括从具有宽输入范围的开关电源到具有高电源抑制比 (PSRR) 的低压降稳压器、快速瞬态响应、低噪声和快速启动时间。可通过本地规划布局技巧进一步抑制噪声。对于处理器电源，快速瞬态响应、可编程软启动和电源启动是需要重点考虑的电源选项，TI 的 TPS74xxx 系列中提供了这些选项。 | ||
| + | 德州仪器 (TI) 推出的支持工具使设计者能够快速评估系统信号链的性能。该开发套件（TSW3070 评估模块）简化了高速 DAC 与放大器（宽带与具有增强 AC 性能的高摆幅）之间的连接，并且包含时钟和电源管理功能以进一步简化设计。此外，该工具还使客户能够通过简单易用的图形用户界面 (GUI) 灵活地实施其它设计配置。 | ||
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| + | ====网上整理的任意函数发生器方案示例==== | ||
| + | ===采用ADI - AD9850构成的任意函数发生器=== | ||
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| + | {{ :dds_1.5_schematic.gif |AD9850构成的任意函数发生器}} | ||
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| + | {{ :dds6-_schematic.gif |采用AD9851构成的任意函数发生器子卡DDS-60}} | ||
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| + | Analog Devices, Inc.AD9851构成的任意函数发生器 此模块产生高质量的射频信号，信号频率范围从1MHz到60MHz，它采用了一颗Analog Devices, Inc.公司的DDS芯片AD9851, 一个时钟振荡器，一个5阶椭圆滤波器以及一个可调电平的射频放大器。另外板上提供一个5V稳压器，你可以采用电池或8-12V的外接直流电源。 | ||
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| + | 指标： | ||
| + | * 供电：8-12V直流，130毫安 | ||
| + | * RF输出：完全可以调节到+16 dBm, 在50欧姆负载上输出幅度为4V p-p | ||
| + | * 输出信号不受供电电压变化的影响 | ||
| + | * 在1-60MHz范围内接近常数的输出电平(1.8 dB droop due to sinx/x sampling theorem) | ||
| + | * 非常高的信号纯度，相对于基频，谐波下降了大约40dB | ||