Arbitrary waveform generator

Een arbirary waveform generator is een instrument dat zowel continue als eenmalige signalen kan opwekken. De signalen kunnen een voorgedefinieerde standaardvorm hebben als bijvoorbeeld een sinus of een blokgolf zoals bij de meeste conventionele functiegeneratoren. De signalen kunnen echter ook een willekeurige (arbitrary) vorm hebben, gedefinieerd door de gebruiker. Deze signalen kunnen met de Multi Channel oscilloscoop-software of een extern programma gemaakt worden, of signalen die eerder zijn gemeten met de oscilloscoop.

Een functiegenerator is een essentieel instrument bij het testen van circuits. Het kan gebruikt worden om een signaal aan het te testen circuit aan te bieden, om de functionaliteit van het circuit te onderzoeken.

Een specifieke toepassing van de arbitrary waveform generator is de mogelijkheid signalen uit te sturen die bepaalde externe voorwaarden simuleren zonder dat die externe voorwaarde nodig is. Een voorbeeld hiervan is een eerder gemeten krukassignaal van een auto uit te sturen en dat aan te bieden aan het motormanagementsysteem van de auto. Diverse delen van het motormanagementsysteem kunnen dan getest worden zonder dat de motor hoeft te lopen. Ook systemen die afhankelijk zijn van seriële communicatiesignalen kunnen op deze manier getest worden.

TiePie engineering instrumenten die met een arbitrary waveform generator zijn uitgerust zijn de Handyscope HS5 en de Handyscope HS3.

Eigenschappen van de Multi Channel software arbitrary waveform generator

Generatorscherm

Figuur 1: Generatorscherm

Scherm

De arbitrary waveform generator heeft een groot scherm dat een grafische weergave van het daadwerkelijk gegenereerde signaal toont.

Touchscreen-vriendelijke knoppenbalken

Gebruiksvriendelijke knoppenbalken met duidelijke knoppen zijn beschikbaar voor signaalinstellingen. Ze tonen de huidige instellingen van het instrument en bieden mogelijkheden de instellingen aan te passen. De grote knoppen zijn zeer geschikt voor gebruik via touchscreens.

De knoppenbalken zijn volledig instelbaar via de programma-instellingen. Je kunt de knopgrootte instellen, knoppen toevoegen of verwijderen en de volgorde van de knoppen aanpassen.

Signaaltypes

De arbitrary waveform generator kan diverse signaaltypes opwekken:

  • Sinus
  • Driehoek
  • Blok
  • Puls
  • DC
  • Ruis
  • Arbitraire signalen

Arbitraire signalen kunnen eerder gemeten signalen zijn, die uit een bestand geladen worden of rechtstreeks uit het instrument gehaald kunnen worden. Het kunnen ook signalen zijn die in een extern programma gemaakt zijn.

Signaaleigenschappen

Afhankelijk van het gekozen signaaltype zijn diverse signaaleigenschappen in te stellen:

  • Frequency
  • Amplitude
  • Offset
  • Symmstrie
  • Fase
  • Breedte

Een signaaleigenschap kan worden ingesteld door op de cijfers te klikken of het muiswieltje te rollen wanneer de muiscursor boven een specifiek cijfer staat. Op de bovenste helft van het cijfer klikken verhoogt de waarde van dat cijfer, terwijl de op onderste helft klikken het verlaagt. Cijfers die nu uit zijn kunnen aangezet worden door op hun bovenste helft te klikken.

Arbitrary waveform generator digit control

Eigenschappen kunnen ook worden ingesteld door op het label met de naam van de eigenschap te klikken of de bijbehorende sneltoets in te drukken. Dit opent een venster waarin de waarde ingevuld kan worden. Dit venster kan overweg met prefixen als u, m, k, M, enz.

Sweepmode

Gesweepte sinus

De functiegenerator heeft een sweep-functie waarmee een lineaire Lineaire sweep of logarithmische Logarithmische sweep continue sweep met het geselecteerde signaaltype (sinus, driehoek of blok) kan worden uitgevoerd. Begin- en eindfrequentie van de sweep kunnen ingesteld worden, net als een optionele startfrequentie tussen de begin- en eindwaarden in. De duur van de sweep is ook instelbaar.

Sweep-instellingen

Generatormodus

Met de generatormodus wordt ingesteld of de functiegenerator continu signalen opwekt, in burst-modus werkt of in gated-modus werkt.

Continu-modus

In continu-modus, genereert de functiegenerator continu het ingestelde signaal tot hij gestopt wordt. Starten wordt gedaan via de Start/Stop-knop of via een extern triggersignaal.

Burst-modus

In burst-modus genereert de generator een burst van het ingestelde signaal en stopt dan automatisch. De lengte van de burst is in te stellen in aantal perioden van het ingestelde signaal. Bij elke burst-start wordt dan het ingestelde aantal perioden van het ingestelde signaal opgewekt.

Bij arbitraire signalen kan de signaalpatroonbuffer ook worden ingedeeld in een aantal segmenten, waardoor segmenten van de golfvorm opgewekt kunnen worden. Bij elke burst-start wordt dan het volgende segment van het totale patroon opgewekt.

Een burst kan handmatig gestart worden met de Start/Stop-knop, maar ook via een extern triggersignaal (TTL).

Gated-modus

In gated-modus wekt de generator een dingaal op afhankelijk van de aanwezigheid van een extern triggersignaal. Diverse verschillende gated-modi zijn beschikbaar die bepalen hoe de generator reageert op het externe signaal.

Trigger-uitgang

De generator heeft drie trigger-uitgangssignalen die kunnen gebruikt worden om de oscilloscoop te triggeren:

Triggersignaal Functie
Generator Start komt wanneer een signaal of burst wordt gestart
Generator Nieuwe Periode komt iedere keer dat een nieuwe periode van het signaal wordt begonnen
Generator Stop komt wanneer een signaal of burst stopt