Generator arbitralny Tektronix AFG3011

Przebiegi użytkownika

Wyższość generatorów arbitralnych nad funkcyjnymi polega na możliwości definiowania własnych, nawet najbardziej wymyślnych kształtów generowanych przebiegów. Pytanie, jakie w związku z tym nasuwa się niemal automatycznie, dotyczy metody wprowadzania kształtu przebiegu do pamięci przyrządu. Wszyscy producenci generatorów arbitralnych implementują w oprogramowaniu firmowym swoich przyrządów proste edytory umożliwiające użytkownikom wprowadzanie własnych przebiegów metodą „punkt po punkcie”. Trudno wyobrazić sobie generator arbitralny bez takiej funkcji, mimo iż sama czynność definiowania przebiegów jest dość uciążliwa. Można ją jednak znacznie uprościć stosując interpolację. W generatorze AFG3011 na jeden przebieg przewidziano domyślnie 1000 punktów, ale liczba ta może być zmieniona zarówno w górę, jak i w dół. W pamięci przyrządu przewidziano miejsce dla czterech takich przebiegów, ale już niemal bez ograniczeń są one zapisywane w pamięciach typu pendrive. Dużo wygodniejszą metodą definiowania własnego przebiegu jest zastosowanie specjalistycznego programu ArbExpress dostarczanego przez Tektronixa. Jedną z korzyści jest w tym przypadku dostęp do kolekcji szablonów, które w zależności od potrzeb użytkownika mogą być ewentualnie poddawane modyfikacjom. Kolejną metodą tworzenia przebiegów generatora jest wykorzystanie przebiegów rzeczywistych przechwyconych za pomocą oscyloskopów Tektronixa i potraktowanie ich jako wzorce. Podczas definiowania lub modyfikacji kształtów przydatne są funkcje matematyczne dostępne w programie ArbExpress. Jeśli zaś konieczne są jeszcze bardziej zaawansowane metody matematyczne czy statystyczne, to wskazane jest wykorzystanie arkusza kalkulacyjnego, np. Excela lub programów MathCad MathLab. Przeniesienie danych do programu ArbExpress, a następnie do generatora odbywa się poprzez pliki zapisane na pendrivie w formacie CSV.

Konfiguracje

Wejścia współcześnie produkowanych urządzeń elektronicznych często są zabezpieczane przed skutkami zbyt wysokiego napięcia. Niemniej, jeśli jest to możliwe, warto już u źródła zagwarantować sygnały o odpowiednich poziomach. Jedna z opcji konfiguracyjnych generatora AFG3011 pozwala ustawiać górne i dolne ograniczenie napięcia wyjściowego. Jeśli zostanie zastosowana, żadnym z dostępnych mechanizmów regulacyjnych –klawiatura, pokrętło regulacyjne, nie będzie można ustawić wartości spoza limitu. Ponadto użytkownik decyduje o impedancji wyjścia sygnałowego. Impedancje te mogą przybierać wartości 50 Ω lub HiZ.
Konfiguracja przyrządu jest zapisywana w wewnętrznej lub zewnętrznej pamięci Flash, co zapewnia szybkie przygotowanie generatora do pracy w kilku sesjach, pomiędzy którymi jest wyłączane zasilanie.

Przykładowe zastosowania

Generatory arbitralne są przydatne, wręcz nieodzowne, do pomiarów rozmaitych urządzeń elektronicznych. Przemawia za tym liczba standardowo dostępnych przebiegów elektrycznych, a możliwość definiowania własnych jeszcze bardziej uatrakcyjnia ten typ przyrządu. Dzięki trybowi Modulation generatory tego typu mogą być wykorzystywane do badania urządzeń radiowych i optoelektronicznych, zaś tryb Burst nadaje się do badania np. wzmacniaczy i filtrów. W innych generatorach rodziny AFG3000 dwa kanały, po zdefiniowaniu odpowiednich przebiegów testowych, mogą być wykorzystywane do sprawdzania szeregowych interfejsów komunikacyjnych np. I2C, ale dysponując dwoma sygnałami o precyzyjnie regulowanych parametrach można też sprawdzać na przykład czasy setup i hold przerzutnika cyfrowego. Z kolei sygnały PWM są zwykle wymagane przy uruchamianiu układów regulacji mocy np. silników, oświetlenia itp. Przydatność generatora arbitralnego z pewnością docenią inżynierowie zajmujący się urządzeniami wykorzystującymi wszelkiego rodzaju czujniki wielkości fizycznych. Tu największą zaletą jest możliwość wpisywania do pamięci generatora przebiegów będących kopią sygnałów rzeczywistych, po zeskanowaniu ich za pomocą oscyloskopu. Najważniejsze parametry elektryczne generatora AFG3011 zestawiono w tab. 1.

Tab. 1. Podstawowe parametry techniczne generatora AFG3011

Tryby pracy Continuous, Modulation, Sweep, Burst
Liczba okresów w paczce Burst 1…1000000 lub nieskończona
Zakres wyzwalania wewnętrznego 1 ms…500 s
Przebiegi standardowe Sine, Square, Pulse, Ramp, (Sin(x)/x, Noise, DC, Gaussian, Lorentz, Exponential Rise, Exponential Decay, Haversine)
Długość rekordu 128 k
Częstotliwość próbkowania 250 MSa/s
Rozdzielczość 14 bitów
Liczba przebiegów zapisywanych w pamięci nieulotnej 4

Często-tliwości

Sine 1 μHz…10 MHz
Square 1 μHz…5 MHz
Pulse 1 mHz…5 MHz
Ramp, Sin(x)/x, Gaussian, Lorentz, Exponential Rise, Exponential Decay, Haversine 1 μHz…100 kHz
Arbitrary 1 mHz…5 MHz
Amplituda (wyjście 50 Ω) 20 mVpp…20 Vpp
Faza -180…+180°
Impedancja wyjściowa 50 Ω
Typ szumu Biały, rozkład Gaussa
Modulacja AM, FM, PM, FSK, PWM
Częstotliwość wewnętrznego przebiegu modulującego (AM, FM, PM) 2 mHz…50 kHz
Max dewiacja FM 5 MHz Sine
2,5 MHz Square, ARB
50 kHz pozostałe
Dewiacja fazy 0,0°…+180,0°
Częstotliwość wewnętrznego przebiegu modulującego (FSK) 2 mHz…1 MHz
Częstotliwość wewnętrznego przebiegu modulującego (PWM) 2 mHz…50 kHz
Czas przemiatania 1 ms…300 s
Czas Hold/Return 0…300 s
Maksymalny całkowity czas przemiatania 300 s
Zasilanie 100…240 V, 47…63 Hz
115 V, 360 lub 440 Hz
Pobór mocy <120 W
Wymiary 156,3×329,6×168,0 mm
Waga 4,5 kg

Dystrybutorem produktów firmy Tektronix w Polsce jest firma Tespol Sp. z o.o., ul.Klecińska 125, 54-413 Wrocław, tel.: 71 7836360, fax: 71 7836361, www.tespol.com.pl.

O autorze