Блог О Tektronix консультирует по генераторам сигналов для точного тестирования

В необъятном океане электротехники тестирование служит навигационным компасом, который направляет исследования в тайны проектирования схем. Генераторы сигналов представляют собой наиболее важные отметки на этом компасе, определяя нашу способность точно моделировать различные электронные сигналы и проверять производительность и надежность схем. При наличии многочисленных вариантов генераторов сигналов выбор наиболее подходящего инструмента стал серьезной проблемой для инженеров.

Как следует из названия, генераторы сигналов — это устройства, способные производить различные электронные сигналы. Будь то аналоговые или цифровые, идеальные или искаженные, генераторы сигналов могут легко генерировать их все, обеспечивая надежную поддержку для проверки проектирования схем. В зависимости от различных сценариев применения и требований генераторы сигналов могут быть дополнительно классифицированы на несколько типов, каждый из которых имеет уникальные преимущества и соответствующие области применения.

Генераторы сигналов, часто называемые генераторами функций, представляют собой наиболее фундаментальные и распространенные члены семейства генераторов сигналов. Они производят стандартные электрические формы сигналов, такие как синусоидальные, прямоугольные, треугольные и пилообразные сигналы в широком диапазоне частот, удовлетворяя различные базовые потребности в тестировании схем. Термин «функция» обычно используется, когда прибор ограничен генерацией распространенных форм сигналов.

Произвольные генераторы функций (AFG) представляют собой усовершенствованную версию генераторов сигналов, сохраняя все стандартные функции, но добавляя возможность генерации форм сигналов произвольной формы. AFG поставляются со встроенными библиотеками форм сигналов для немедленного использования и позволяют создавать пользовательские формы сигналов. Пользователи могут настраивать различные параметры, включая частоту, амплитуду и смещение, и даже включать базовые искажения или эффекты модуляции для более гибкого моделирования сигналов.

В настоящее время AFG представляют собой наиболее широко используемую архитектуру генераторов сигналов в отрасли. Хотя они могут не соответствовать разнообразию форм сигналов более продвинутых произвольных генераторов сигналов (AWG), они превосходят их по стабильности и быстрому переключению частоты. Для устройств, требующих классических синусоидальных и прямоугольных сигналов с быстрыми переходами частоты между двумя точками, AFG идеально подходят. Они также служат стандартным оборудованием для «тестирования двойным импульсом» в силовой электронике.

Произвольные генераторы сигналов (AWG) являются флагманскими продуктами в семействе генераторов сигналов, предлагая непревзойденные возможности генерации форм сигналов для создания практически любой мыслимой формы сигнала. По сути, являясь сложными системами воспроизведения форм сигналов, AWG генерируют формы сигналов на основе сохраненных цифровых данных, которые описывают непрерывно изменяющиеся уровни напряжения сигналов переменного тока.

Для повышения гибкости многие формы сигналов могут быть загружены в виде шагов и воспроизведены последовательно — включая повторения, переходы и триггеры — для определения порядка и частоты повторения каждого шага. Объединяя произвольные формы сигналов с последовательностями, AWG могут обеспечивать чрезвычайно сложное и динамичное воспроизведение форм сигналов.

AWG в основном генерируют пользовательские скомпилированные формы сигналов, а не предустановленные распространенные формы сигналов, находя применение в различных областях, включая оптическую модуляцию, квантовые вычисления, моделирование автомобильных антиблокировочных тормозных систем и стресс-тестирование беспроводных сетей.

Для приложений беспроводного тестирования РЧ-генераторы сигналов обычно служат основными приборами. Эти устройства уделяют меньше внимания диапазону напряжения ЦАП и больше — критическим спецификациям, включая рабочий диапазон частот, разрешение настройки частоты, максимальную выходную мощность и фазовый шум. Обычно они обеспечивают стандартную аналоговую модуляцию, такую как АМ, ЧМ и ФМ.

РЧ-векторные генераторы сигналов специализируются на создании РЧ-сигналов с аналоговыми и цифровыми схемами модуляции, поддерживая форматы, включая QAM, QPSK, FSK, BPSK и OFDM. Эти генераторы обычно используются при тестировании чувствительности приемника и могут функционировать как произвольные генераторы сигналов для генерации сигналов основной полосы пропускания или принимать входные сигналы от AWG/AFG.

Область генерации сигналов продолжает развиваться благодаря передовым приборам, охватывающим приложения от репликации сигналов датчиков до создания РЧ-сигналов и высокоскоростных последовательных данных. Современные генераторы сигналов могут производить практически неограниченное количество типов сигналов — аналоговых или цифровых, идеальных или искаженных, стандартных или пользовательских — предоставляя инженерам надежные и точные инструменты для комплексных требований к тестированию.