कॉम्प्लेक्स टेस्ट के लिए सिंगल-चैनल और मल्टी-चैनल सिग्नल जेनरेटर के बीच चयन करना

जटिल परीक्षण वातावरण में सिग्नल जेनरेटर को समझना

आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक्स में परीक्षण में शायद ही कभी एक एकल, पृथक संकेत स्रोत शामिल है। सिस्टम-ऑन-चिप (SoCs), वायरलेस संचार मॉड्यूल, रडार सरणी और मिश्रित-signal उपकरण सभी यथार्थवादी स्थितियों के तहत प्रदर्शन को मान्य करने के लिए कई एक साथ उत्तेजना पर भरोसा करते हैं। एकल चैनल और एक बहु चैनल संकेत जनरेटर के बीच चयन इसलिए एक निर्णय है जो सीधे माप निष्ठा, विकास गति और बजट आवंटन को प्रभावित करता है। यह लेख दो आर्किटेक्चर के बीच तकनीकी और व्यावहारिक मतभेदों की जांच करता है, जो जटिलता का परीक्षण करने के लिए जनरेटर क्षमता से मिलान करने के लिए एक ढांचे के साथ इंजीनियर प्रदान करता है।

परीक्षण जटिलता में सिग्नल चैनल की भूमिका

एक संकेत जनरेटर चैनल एक सरल आउटपुट से अधिक है; यह पूर्ण सिग्नल श्रृंखला को शामिल करता है: तरंग पीढ़ी इंजन, मॉड्यूलेशन, आवृत्ति संश्लेषण, आयाम नियंत्रण और आउटपुट सर्किटरी। स्वतंत्र चैनलों की संख्या यह परिभाषित करती है कि कितने सिंक्रनाइज़ या मनमाने ढंग से संकेत उत्पन्न किए जा सकते हैं। सिंगल चैनल जनरेटर स्वाभाविक रूप से अनुक्रमिक होते हैं, जबकि मल्टी चैनल उपकरण बहु-सिग्न वातावरण को अनुकरण कर सकते हैं जो आधुनिक उपकरणों को वास्तव में संचालित करते हैं।

एकल चैनल जेनरेटर: सरलता और सीमा

सिंगल चैनल सिग्नल जेनरेटर बुनियादी बेंच परीक्षण के कार्य-दल हैं। वे आम तौर पर लागत में कम होते हैं, प्रोग्राम करने में आसान होते हैं, और कम अंशांकन ओवरहेड की आवश्यकता होती है। आम अनुप्रयोगों में शामिल हैं:

• एक कम-पास फिल्टर की आवृत्ति प्रतिक्रिया को सत्यापित करना
• एक एकल परिचालन एम्पलीफायर के लाभ चरण को विशेषता
• एक माइक्रोकंट्रोलर के एडीसी इनपुट में एक ज्ञात उत्तेजना को इंजेक्ट करना
• एक आवृत्ति पर एक साधारण रिसीवर की संवेदनशीलता का परीक्षण करना

हालांकि, जब परीक्षण की मांग phase-coherent संकेतों, time-aligned] modulation, या interleaved] स्टिमुलस-रिस्पंस स्वीप, एक एकल चैनल जनरेटर जल्दी से अपनी सीमा तक पहुंच जाता है। उदाहरण के लिए, एक MIMO ट्रांसीवर में दो एंटेनाओं के बीच अलगाव को मापने के लिए एक साथ दो स्वतंत्र लेकिन चरण-लॉक संकेतों को ट्रांसमिट करने की आवश्यकता होती है। एक एकल चैनल इकाई केवल इस माप परिणामी रूप से भिन्नता कर सकती है, जो गतिशील पारस्परिक संयोजन जैसे कि: 6 एसएचटीएचटी पावर (FLT) के लिए पावर:

मल्टी चैनल जेनरेटर: सिंक्रनाइज़ेशन और स्केलेबिलिटी

मल्टी चैनल सिग्नल जेनरेटर दो से दर्जनों सिंक्रनाइज़ आउटपुट प्रदान करते हैं, प्रत्येक अलग तरंगों को उत्पन्न करने में सक्षम होते हैं। महत्वपूर्ण तकनीकी भेद चैनल के बीच चरण सुसंगतता है: सभी आउटपुट एक सामान्य संदर्भ घड़ी से प्राप्त होते हैं और अक्सर स्थानीय दोलक संकेतों को साझा करते हैं, इसलिए उनका सापेक्ष चरण स्थिर और पूर्वानुमानित रहता है। इस क्षमता के लिए आवश्यक है:

• चरणबद्ध-array रडार बीम को अलग करने के लिए स्वतंत्र चरण प्रति तत्व के साथ
• पूरक रेल-टू-रेल संकेतों के साथ अंतर लाइन ड्राइवरों का परीक्षण
• वायरलेस चैनल एमुलेटर में बहु-पथ लुप्तप्राय का अनुकरण करना
• वेक्टर मॉड्यूलेशन विश्लेषण के लिए क्वाड्रिएचर (I / Q) बेसबैंड सिग्नल उत्पन्न करना

आधुनिक बहु चैनल जनरेटर भी समर्थन चैनल से चैनल skew समायोजन picosecond रिज़ॉल्यूशन के नीचे, मिश्रित संकेत अनुप्रयोगों जैसे एकाधिक ADC के साथ-साथ नमूनाकरण में सटीक समय सक्षम करने के लिए सक्षम।

एक सिग्नल जेनरेटर का चयन करते समय कुंजी विचार

इसके अलावा, कई तकनीकी पैरामीटर यह निर्धारित करते हैं कि क्या एक जनरेटर एक विशिष्ट जटिल परीक्षण के लिए अनुकूल है। निम्नलिखित उपखंड सबसे महत्वपूर्ण कारकों की रूपरेखा है।

चरण सुसंगतता और समय सटीकता

कई इनपुटों से जुड़े परीक्षणों के लिए - एक अपरिवर्तित मिक्सर की रैखिकता माप जिसे अलग आरएफ और LO संकेतों की आवश्यकता होती है - चैनलों के बीच चरण सुसंगतता सीधे अंतर मॉड्यूलेशन उत्पादों की सटीकता को प्रभावित करती है। गैर-समग्र जनरेटर यादृच्छिक चरण बहाव पेश करते हैं, जो मापा स्पेक्ट्रम में शोर के रूप में दिखाई देता है। बहु चैनल जनरेटर साझा संदर्भ और synthesizer locking] इस बहाव को समाप्त करें। कीसाइट टेक्नोलॉजी से एक आवेदन नोट के अनुसार, माइक्रोवेव नोट में ±1 डिग्री के भीतर चरण सहसंभव बनाए रखना केवल एक चैनल है।

बैंडविड्थ और आवृत्ति रेंज

एकल चैनल जनरेटर अक्सर चैनल प्रति व्यापक बैंडविड्थ प्रदान करते हैं क्योंकि वे एक संकेत पथ के लिए सभी आंतरिक संसाधनों (डीएसी नमूना दर, स्मृति गहराई और आउटपुट एम्पलीफायर) को समर्पित कर सकते हैं। मल्टी चैनल उपकरणों को इन संसाधनों को साझा करना चाहिए, कभी-कभी प्रति चैनल अधिकतम बैंडविड्थ को कम करना चाहिए। उदाहरण के लिए, चार चैनल 40 गीगा जनरेटर केवल 20 गीगाहर्ट्ज़ प्रति चैनल का उत्पादन कर सकता है जब सभी चार सक्रिय होते हैं। इंजीनियरों को यह सत्यापित करना चाहिए कि मल्टी चैनल यूनिट की प्रति चैनल बैंडविड्थ उनके परीक्षण की निक्वेस्ट और हार्मोनिक आवश्यकताओं को पूरा करती है।

मॉडुलन क्षमताओं और मध्यस्थ तरंगदैर्घ्य

आधुनिक परीक्षण प्रक्रियाएं शुद्ध साइन तरंगों से अधिक मांगती हैं। Arbitrary तरंग पीढ़ी (AWG) , IQ modulation], और ] कस्टम पल्स आकार ] सामान्य आवश्यकताएं हैं। एकल चैनल जनरेटर में, AWG मेमोरी पूरी तरह से एक तरंग के लिए उपलब्ध है, जो लंबे समय तक प्लेबैक अवधि या उच्च नमूना दरों को सक्षम करती है। बहु चैनल इकाइयों में, तरंग स्मृति को या तो चैनलों (सीमित जटिलता) या डुप्लिकेट (एक बार) के साथ एक स्वतंत्र पेपर रोल है।

लागत बनाम टेस्ट आवश्यकता

एक उच्च अंत एकल चैनल जनरेटर एक तुलनात्मक चार चैनल इकाई के रूप में आधे खर्च कर सकते हैं, लेकिन स्वामित्व की कुल लागत में परीक्षण समय और माप अनिश्चितता शामिल है। यदि एक बहु-सिग्नल परीक्षण एक एकल चैनल इकाई के साथ एक बहु-चैनल जनरेटर बनाम एकाधिक सेटअप के साथ एक एकल पास में किया जा सकता है, तो श्रम और उपकरण डाउनटाइम बचत अक्सर प्रीमियम को सही ठहराते हैं। इसके अतिरिक्त, कुछ बहु चैनल डिज़ाइनों में ] मॉड्यूलर आर्किटेक्चर ] की पेशकश की जाती है जो चैनलों को वेतन वृद्धि की अनुमति देता है - पथ उन्नयन के दौरान अग्रिम निवेश को कम करने की अनुमति देता है।

प्रैक्टिकल टेस्ट परिदृश्य

व्यापार-बंद को चित्रित करने के लिए, चार प्रतिनिधि परीक्षण मामलों पर विचार करें।

सरल घटक विशेषता

एक एकल प्रारंभ करनेवाला की आत्म-अनुचित आवृत्ति का परीक्षण करने के लिए केवल एक साइन स्वीप की आवश्यकता होती है। एक एकल चैनल जनरेटर जो नेटवर्क विश्लेषक के लिए जुड़ा हुआ है। मल्टी चैनल क्षमता यहाँ कोई मूल्य नहीं जोड़ता ; इसका उपयोग संसाधनों को बर्बाद कर देगा। बेंच तकनीशियनों को ऐसे नियमित कार्यों के लिए एक विश्वसनीय एकल चैनल इकाई उपलब्ध रखना चाहिए।

मिश्रित-सिग्नल और सिस्टम-ऑन-चिप (SoC) परीक्षण

SoCs में अक्सर कई क्लॉक, ADC, DAC और डिजिटल इंटरफेस शामिल होते हैं। यथार्थवादी स्थितियों के तहत पूरे चिप को मान्य करने के लिए सिस्टम क्लॉक, एक मॉड्यूलेटेड RF इनपुट और बेसबैंड डिजिटल उत्तेजना के साथ-साथ आवेदन की आवश्यकता होती है। सिंक्रनाइज़ एनालॉग और डिजिटल आउटपुट (जिसे डिजिटल पैटर्न जनरेटर साथी के माध्यम से बनाया गया है) के साथ एक बहु-चैनल संकेत जनरेटर सक्षम बनाता है comprehensive कैरेक्टराइजेशन ] क्रॉसटॉक, पावर-आपूर्ति शोर युग्मन, और एक सेटअप में समय मार्जिन। मिश्रित-सिग्नल डीबग पर Tektronix के अनुप्रयोग नोट [Tignal] विफलता के बहु-चैनल स्रोतों को कम करने के लिए जारी किए गए हैं।

रडार और संचार प्रणाली परीक्षण

चरणबद्ध-array रडार सिस्टम प्रत्येक एंटीना तत्व के लिए स्वतंत्र चरण और आयाम नियंत्रण की आवश्यकता होती है। 1 ° से बेहतर अंतर-चैनल चरण सुसंगतता के साथ एक बहु-चैनल जनरेटर सिस्टम एकीकरण स्तर पर बीम स्टीयरिंग और बहु-लक्ष्य परिदृश्यों को अनुकरण कर सकता है। इसी तरह, मल्टी-यूज़र हस्तक्षेप को संभालने की क्षमता के लिए एक 5G NR बेस स्टेशन रिसीवर की क्षमता का परीक्षण परिभाषित देरी फैलता के साथ एकाधिक तुल्यकालिक संकेतों की मांग करता है। इन मामलों में, एकल चैनल जनरेटर केवल व्यवहार्य नहीं हैं; केवल एक बहु चैनल समाधान ] स्थानिक और अस्थायी विविधता की आवश्यकता है।

विद्युत चुम्बकीय संगतता (EMC) परीक्षण

IEC 61000-4-6 प्रति उन्मुक्ति परीक्षण का संचालन करने के लिए एक साथ कई केबल ढाल में AM-modulated हस्तक्षेप को इंजेक्ट करने की आवश्यकता होती है। जबकि बाहरी संयोजन नेटवर्क के साथ एकल चैनल जनरेटर का उपयोग किया जा सकता है, क्रॉसटॉक और पावर मिलान 100 मेगाहर्ट्ज से ऊपर समस्याग्रस्त हो जाता है। प्रति चैनल पावर मॉनिटरिंग के साथ मल्टी चैनल जनरेटर सेटअप को सरल बना सकते हैं और दोहराव में सुधार कर सकते हैं। एनालॉग डिवाइस के अनुप्रयोग नोट पर EMC परीक्षण सूत्रों का कहना है कि पृथक आउटपुट चरणों के साथ बहु चैनल आर्किटेक्चर जमीन लूप मुद्दों को कम कर सकते हैं [Ec टेस्ट स्रोतों पर एनालॉग डिवाइस तकनीकी लेख]]।

उभरते रुझान: सॉफ्टवेयर परिभाषित उपकरण और मॉड्यूलर प्लेटफार्म

एकल चैनल और बहु चैनल जनरेटर के बीच की रेखा ] के आगमन के साथ धुंधला है, सॉफ्टवेयर परिभाषित उपकरणों और modular PXI/LXI प्लेटफार्मों . इन प्रणालियों में, चैनलों की संख्या प्लग-इन मॉड्यूल की संख्या से परिभाषित की जाती है, प्रत्येक संभावित रूप से एक उच्च गति वाले बैकप्लेन के माध्यम से स्वतंत्र रूप से या तुल्यकालिक रूप से संचालन कर सकता है। इंजीनियर्स एक एकल चैनल मॉड्यूल के साथ शुरू हो सकते हैं और बाद में मौजूदा उपकरणों को बिना अधिक चैनलों को जोड़ सकते हैं। यह दृष्टिकोण लचीलापन प्रदान करता है लेकिन सिंक्रनाइज़ेशन बुनियादी ढांचे के अनुसार 10GHz के लिए एक सामान्य घड़ी ट्यूटोरियल सीमा को साझा करना चाहिए।

निष्कर्ष

एकल चैनल और बहु चैनल संकेत जनरेटर के बीच विकल्प एक द्विआधारी निर्णय नहीं है बल्कि एक स्पेक्ट्रम परीक्षण जटिलता, माप निष्ठा, और बजट द्वारा परिभाषित है। पृथक, कम आवृत्ति घटक परीक्षणों के लिए, एक एकल चैनल जनरेटर सबसे अधिक लागत प्रभावी समाधान रहता है। हालांकि, परीक्षण परिदृश्यों में कई अंतर-निर्भर संकेत शामिल हैं - जो कि SoC वैधता, रडार प्रणाली एकीकरण, या EMC अनुपालन में - चरण सुसंगतता, स्वतंत्र स्मृति और समय संरेखण के साथ बहु चैनल जनरेटर आवश्यक उपकरण बन जाते हैं। इंजीनियरों को न केवल वर्तमान परीक्षण आवश्यकताओं का मूल्यांकन करना चाहिए बल्कि परीक्षण क्षमता में निवेश करने से बचने के लिए प्रणाली-स्तर की आवश्यकता भी निर्धारित करना चाहिए।