Signal Jeneratör Ayarları Temiz Çıktı için Neden Önemli

Signal jeneratörleri elektronik tasarım, ses mühendisliği ve RF testlerinde temel araçlardır. En gelişmiş sinyal jeneratörü bile uygun şekilde optimize edilmezse uzlaşmaz bir şekilde yapılır. Distortion, maskeleme gerçek cihaz davranışını, yanlış ölçümlere yol açan, başarısız doğrulama, veya kötü ses kalitesi.

Bu kılavuzda, harmonik bozulmayı azaltmak için pratik adımları öğreneceksiniz, intermodülasyon ve diğer sinyal bozulmalarını analiz edeceksiniz, yeni bir yükselteçici, bir iletişim sistemini test edin veya ses ekipmanını test edin, bu teknikler jeneratörünüzden en temiz olası sinyali elde etmenize yardımcı olacaktır.

Signal Distortion

Signal dezenfeksiyonu, bir sinyalin dalgaformunda herhangi bir istenmeyen değişiklik anlamına gelir ve bir jeneratör veya iletim yolu ile geçer.Retortion jeneratörün kendisi tarafından tanıtılabilir, yanlış uyumlu yükler veya dış müdahale yoluyla.

Harmonic Distortion

Harmonik bozulma, bir sistem temel frekans yükselteçlerinin tam anlamıyla birden çok olduğu zaman meydana gelir. Örneğin, 1 kHz sine dalga bu etkiyi ölçmek için çok yaygın bir ölçüm oluşturabilir. Düşük THD değeri (örneğin, 0.0 veya daha düşük) genellikle, çıktı yükseltici veya dalgalama sentez devreleri tarafından kaynaklanmaktadır. Total Harmonic Distortion (THD) bu etkiyi ölçmek için kullanılan en yaygın metriktir.

Intermodulation Distortion

Intermodulation (IM) iki veya daha fazla frekans sinyalde mevcut olduğunda ortaya çıkar ve kanal dışı olarak karıştırılır ve frekanslar üretebilir. Örneğin, 1 kHz ve 1.5 kHz'deki girişler yükseltici doğrusallık karakterizasyonu için kullanılan iki ton testlerinde bulunabilir. IM distorsiyon özellikle de ses ve iletişim sistemlerinde problemli.

Video ve Video Tanıtım Filmi

Tanıtım, jeneratörün maksimum gerilim hızını aştığında meydana gelir, dalgalamanın düzleştirilmesine neden olur. Bu, yüksek sipariş harmonikleri ve önemli bozulmaları ortaya koyar. Sert klipler olmadan bile, sinyali sıkıştırabilir, crest faktörü azaltır ve dalgaform şeklini değiştirir. Proper amplitude setting relative to the jeneratörün maksimum çıkışına göre yüksek sıra dışı bölgeye girmekten kaçınmak önemlidir.

Faz Distortion ve Jitter

Faz bozulması, frekans bileşenleri arasındaki faz ilişkisinde değişiklikler anlamına gelir, genellikle filtre veya yükselteçlerdeki gecikme varyasyonları nedeniyle. Dijital sinyal jeneratörlerinde, saat jitter, faz gürültü veya şaşırtıcı yan bantlar olarak ortaya çıkan zaman hataları sunar. Bu sorunlar özellikle de zaman zamanlamasının doğrudan ölçümünü etkileyen yüksek hızlı dijital uygulamalarda kritiktir.

Minimal Distortion için Anahtar Ayarları

sinyal jeneratörü ön panel çok sayıda kontrol sunar, ancak sadece alt set doğrudan bozulmaya odaklanır. Bu anahtar parametrelere odaklanın sinyal saflığındaki en önemli gelişmeyi sağlar.

Amplitude setting and Headroom

Doğru çıktı amplifikasyonunu ayarlamak, gürültüdeki sinyali en aza indirmek için en önemli adımdır. jeneratörün maksimum çıktı seviyesine yakın çalışır.En iyi bir uygulama jeneratörün puansız ve kliplemenin tanıtılması.Örneğin, jeneratörün 20 Vpp'i ayarlayın, kritik ölçümler için en yüksek 10 Vpp yükselteçini kullanın.Bulun en küçük dalgalar halindeki sabit diskoyu korumak için en az 6 ila 10 dB'yi korumaktır.

Frekans Seçimi ve Band genişliği

Signal jeneratörleri, üst frekans sınırının yakınında bulunan ve genellikle bozulmayı artırır. Çıktı yükseltici ve filtreleme aşamaları, belirli bir frekans aralığında en iyi performans göstermek için tasarlanmıştır. Frekanslarda test jeneratörün maksimuma yaklaştığında, bu frekansta THD özelliklerini doğrulayın. Bazı jeneratörler geniş bant ve düşük devreleri seçmenize izin verir. Düşük frekanslıları ve düşük frekanslıları seçmek için (eğer mevcutsa)

Waveform Type ve Saflık

Minimum bozulma gerektiren ölçümler için, korne dalgaları tercih edilen dalgaformdur çünkü sadece tek bir temel frekans içerir. Üçgen ve meydan dalgaları doğal olarak garip harmonikler içerir, düşük devre testleri optimize eder. Testiniz olmayan bir dönüştürücü gerektirirse (DAC) ve THD'nin kritik olduğu zaman dalgalama filtresini oluşturmak.

Yük Impedance Matching

sinyal jeneratörü ile yük arasındaki yanlış eşleştirme sinyal yansımalarına, ayakta dalgalara ve amplitüd hatalarına neden oluyor. Çoğu sinyal jeneratörü, doğru bir sonlamaya çalışmak için belirtilen bir çıktıya neden oluyor.Bu, RF jeneratörü artırmak ve çıkış seviyesini azaltmak için bir iletiyi kullanabilir.

Filtreleme ve Gürültü Azaltımı

Signal jeneratörleri, DAC'nin üzerindeki harmonikleri kaldırabilecek geniş bant genişliği ve güç tedariki üretebilir. Dış veya iç filtreleme bu eserleri dramatik bir şekilde azaltabilir. Birçok jeneratörü kullanarak, geçiş bantını temel frekansın üzerindeki harmonikleri kaldırmaya olanak sağlayan bir filtre içerir.For applications require extreme saflık, such as audio testing, use an outside group-pass or notch filter filter to remove this works.In using a filter,ify that can its passband is large enough to pass your signal without introduce extreme functionality.For applications that could impact your testing.

Gelişmiş Optimizasyon Teknikleri

Temel kontrollerin ötesinde, birkaç gelişmiş teknik, ADC karakterizasyon, demleme doğrulama veya yüksek uçlu ses üretimi gibi talep edilen uygulamalar için bile daha düşük bir şekilde çarpıtabilir.

Dış Attenuators

Signal jeneratörünüz, test altında cihazınız için hala çok yüksek olan minimum bir çıkış seviyesi üretirse, harici bir attenuator, sinyal-to-noise oranı olmadan seviyesini azaltabilir.Intenuators ayrıca jeneratörün kendi gürültü zemininin etkisini sağlayarak yardımcı olur. düşük VSWR ile hassas bir attanatörü seçin ve yeterli güç işleme.

Dengeli Çıktı Konsülü

Ses ve düşük frekanslı uygulamalar için, dengeli çıktıyı kullanarak (eğer mevcut) ortak mod gürültüsü ve zemin döngüsü müdahalesini azaltabilir. Dengeli çıktılar, alınan sonda iki ters fazlı sinyalleri sağlar, gürültüyü iptal etmek kablo boyunca alınan gürültüyü iptal edin.Bu yapılandırmanın aynı zamanda profesyonel ses ve yüksek çözünürlük ölçüm sistemlerinde standart olduğunu garanti edin.

Saat senkronizasyonu ve Jitter Azaltımı

Dijital sinyal jeneratörleri, iç osilatörden daha düşük faz gürültülerini kullanarak doğrudan faz gürültülerine ve amplifiğe çeviren 10 MHz referans girişini kabul eder.In düşük havalandırma için, faz gürültülerini iç oscillator'dan daha düşük bir dış referans saati kullanın. Birçok jeneratörleri, bir rubidium veya fırın kontrollü oscillatora ile senkronize edilebilir 10 bir giriş kabul eder.

Güç Tedariki

Signal jeneratör performansı, güç tedarikinin kalitesi tarafından etkilenir. Line gürültü, ripple ve zemin döngüleri çıktı sinyaline çiftebilir.Bir güç hattı filtre veya izolasyon dönüştürücüyü kullanarak yapılan müdahaleyi azaltmak için kullanın.For batarya-işletilmiş jeneratörler için, batarya tamamen şarj edilir ve iyi durumda, çünkü bir depleted bataryaya yol açan gerilim düzenlemelerine neden olabilir.

Optimizasyon için Pratik İpuçları

Aşağıdaki adım adım adım prosedürü, sinyal jeneratörünüzü minimum bozulma için yapılandırmak için sistematik bir yaklaşım sağlar. Bu iş akışı hem de Keysight, Rohde & Schwarz, Tektronix, Siglent ve Rigol gibi üreticilerden gelen hem de taşınabilir jeneratörler için geçerlidir.

  • [FONT:0) Mekanik ve ısıtılabilir.[Dönetici: 0 ) Jeneratörin ısı dengesine ulaşmasına izin verir, genellikle 15 ila 30 dakika, hassas ölçümler yapmadan önce. Termal sürüklenme çıktı amplitüdümü ve frekansı stabilitesini etkileyebilir.
  • [DÜDÜ:0) Düşük devreli dalga modundan ayrılır.[DÜT:1] Jeneratörün menülerini bir aİLFLT:2|Düşütme) veya [[DÜye Olmayanlar[DÜyeler) seçeneğine göre optimize edin.
  • [FONT:0]Set the amplitude with headroom.[DÜT:1)) Jeneratörün maksimum çıkışının% 50'sine kadar başlangıç yapın. Örneğin, maksimum 10 Vpp ise, 5 Vpp ayarlayın sonra oscilloskop gözlemine dayanarak.
  • [FONT:0]En iyi THD performansı için belirtilen frekansın orta üçte birinde kalıyor. . ses jeneratörleri için, 20 kHz'nin altındaki frekansı tut.
  • [FONT:0) İç filtreye uygulanabilir.[[DÜT 1: 1) Oluşturun, sadece temelinizin üstünde bir kesme frekansına ayarlandığında, bu sinyali etkilemeden daha yüksek sipariş harmonikleri kaldırır.
  • [FONT:0) Bir oscilloskop ile işaret eder.[DÜT:1] Jeneratör çıktısını bir oscilloskopa bağlayın ve dalgaformu kontrol edin. Düz üstlere bakın, yuvarlak tepelere bakın, ya da herhangi bir asimmetri işaretleri.
  • [FONT=0) Bir hata analizi ile ilgili bir değerlendirmede bulunun.[Dönetici:0)ReHD+N (Toplantılı Kıvırdalık artı gürültü) değerini okuyun. jeneratörün altındaki bir okuma için veya aşağıda belirtilen THD performansına bir çözüm.
  • [FONT:0)Adjust gerekli olup olmadığını varsayar.[FONTT:1] Eğer yükünüzü şarj ederse, jeneratörün çıktısını engelleyerek, bir eş dönüştürücü veya bir dirençli ped kullanın.
  • [[Düzücük:0) Gerekirse dış filtreleme;[Dönemli temizlemeler gerektiren uygulamalar için dış bir bant-pass veya düşük geçiş filtresini kullanın. Filtre kendi bozulmasını tanıtmayın.
  • [FONT=0) Ayarları ([Döneticileri)[Dönlendirmeye değer verdiğinizde, jeneratör bunu desteklerse önceden ayarlandığında yapılandırmayı tasarruf edin. Bu, gelecekteki ölçümler için tam ayarları hatırlamanıza olanak sağlar.

Test ve Doğrulama Seviyelerini Belirlemek

Optimizasyon doğrulama olmadan tamamlanmaz. Çeşitli yöntemler, her biri kendi güçlü ve sınırlamalarıyla, bozmayı ölçmek için vardır.

Bir Spectrum Analyzer

Bir spektrum analizörü sinyalin frekansı içeriğini gösterir. temel ton en yüksek zirve olarak görünür. Harmonic zirveler temelin tam tam anlamıyla birden çok yerinde görünür. temel ve her harmonik arasında fark edilir, dBc'de ifade edilir, doğrudan harmonik bir şekilde.Bu yöntem hangi harmonik siparişin baskın olduğunu ve çarpıklıkların klibinin (many yüksek sipariş harmonik) veya doğrusal olmayanlık (birinci veya üçüncü harmonik) olduğunu belirlemenize olanak sağlar.

Bir Distortion Analyzer

Özel distiyon analizörleri ( Audio Precision veya Keysight 8903A) temelleri kaldırmak için bir notch filtresi kullanır ve sonra kalan enerjiyi ölçürler.Bu yöntem hızlı ve tek bir değer elde eder. Ancak, harmonik ve gürültüyü ayırt etmez.

FFT ile bir Oscilloskopi Kullanımı

Birçok modern dijital oscilloskoplar bir FFT (Fast Fourier Dönüşüm) işlevi içerir. Bir spektrum analizörü olarak kesin olmasa da, FFT sinyal frekansı spektrumunun hızlı bir görsel kontrolü sağlar. daha iyi bir amplifüt için Hann veya Blackman penceresini kullanın.Bu yaklaşım harmonikleri azaltır.

Uygulama-Specificceptations

Farklı uygulamalar sinyal saflığı üzerinde farklı gereksinimleri uygular. Uygulamaya optimizasyon yaklaşımınızı zaman tasarrufu sağlar ve en alakalı bozulma parametrelerinin en aza indirgenmesini sağlar.

Ses Testi

Ses uygulamaları için THD+N, bilinen bir düşük THD+N (daha düşük ekipman için% 0.001) cihazı test altında almak için standart işletim seviyesini belirlemek (örneğin, 1 Vrms for line- level audio).

RF ve İletişim Testi

RF testi genellikle THD üzerinden faz gürültülerini ve titiz çıktıları önceliklendirir. Düşük faz gürültü özelliklerini paylaşmaz. tam olarak 50 ohms.Grup optimizasyonunu kullanın[Döndergiler için harici bir bant filtreyi kullanın.)

ADC ve Data Converter Karakterizasyon

Analog-dijik dönüştürücülerin karakterlendirilmesi son derece saf bir sinyal kaynağı gerektirir. jeneratörün bozulması, ADC'nin beklenen performansından önemli ölçüde daha düşük olmalıdır.Analog Cihazları) farklı girişleri kabul ederse, ADC testinin düşük seviyeli bir sinyal kaynağı ile birlikte.

Düşük-Frequency ve Titreşim Testi

100 Hz'nin altındaki uygulamalar için, vibrasyon testi veya subwoofer karakterizasyonu gibi, düşük frekanslarda jeneratör gürültüyü maskeleyebilir. Düşük 1 / gürültü ile bir jeneratörü kullanın. DC dengeleme ve altsonik gürültüyü kaldırmak için yüksek frekanslı bir filtre kullanın.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

En az bozulma için sinyal jeneratörü ayarları, ses testlerinin, RF karakterizasyonunun, ADC değerlendirme ve diğer hassas uygulamaları birleştiren çok yönlü bir süreçtir.

Temellerle başlayın: Yeterli kafa odası ile amplitüd, bir sine dalga seçin, filtreleme ve uyarıyı uygun şekilde eşleştirin. Sonra dış attan & Schwarz ve 0,0) ve normal kalibrasyonu için, bu optimize edilmiş ayarların tutarlı, tekrarlanabilir sonuçlar doğurmasını sağlar.

Doğru kurulum ve metodolojik bir yaklaşımla, sinyal jeneratörü, en talep edilen ölçümlerinizi içeren temiz, düşük devreleri verecektir.