Generator cyfrowych przebiegów wzorcowych

Moduł ten jest wykorzystywany do tworzenia własnych sekwencji przebiegów cyfrowych generowanych na 16-bitowym wyjściu. Każda linia ma zadeklarowany typ wyjściowego interfejsu elektrycznego, np.: PP – Push Pull, OD – Open Drain, OS – Open Source, TS – Three State. Deklarowane jest również zachowanie się linii w stanie Idle. Sekwencje wyjściowe są programowane przez użytkownika z dokładnością do jednego bitu, ale można też korzystać z predefiniowanych rodzajów wyjść. Możliwości jest bardzo dużo, od linii typu Constant utrzymującej określony stan logiczny, Pulse generującej przebieg prostokątny o zadanych czasach trwania stanu niskiego i wysokiego, Random wytwarzającej przebieg pseudolosowy, po wyjścia licznikowe (Binary/Gray/Johnson). Własna sekwencja pattern jest tworzona w specjalnym edytorze (rys. 12).

Rys. 12. Histogram sinusoidy i szumu

Przebiegi są generowane w ciągach o zadanej długości, z wielokrotnymi powtórzeniami i określonym czasem przerwy, z ustawioną przez użytkownika częstotliwością.

Poszczególne linie cyfrowe systemu Analog Discovery mogą być dowolnie przydzielone do każdego z modułów cyfrowych. Jednocześnie można więc generować cyfrową sekwencję wzorcową i badać ją analizatorem stanów logicznych. Nie ogranicza to też w żaden sposób pracy oscyloskopu, a nawet częściowo rejestru statycznych wejść/wyjść opisanego dalej.

Rejestr statycznych wejść/wyjść

Fizyczne wyprowadzenia rejestru (linie I/O 0…15)są dołączone do wirtualnych przycisków ekranowych i wskaźników LED. Urządzenie to może więc być wykorzystywane do ręcznego sterowania innymi urządzeniami za pomocą sygnałów cyfrowych oraz do wizualizacji stanów sygnałów doprowadzonych do wejść. Rejestr zawiera dwa porty niezależnie konfigurowane jako: rejestr I/O, w którym każdy bit może być wejściem lub wyjściem, 7-segmentowy wyświetlacz LED, slider, czyli suwakowy nastawnik stanów cyfrowych i 8-bitowy bargraf pokazujący stan wejść cyfrowych w analogowej postaci na pasku powiększającym się proporcjonalnie do liczby reprezentującej stan wejść. Przykłady konfiguracji rejestru przedstawiono na rys. 13.

Rys. 13. Przykłady konfiguracji statycznego rejestru we/wy

Program obsługuje 4 rodzaje przycisków stabilnych 2- i 3-pozycyjnych oraz jeden przycisk astabilny. Pojedynczy bit wejściowy jest reprezentowany jako dioda świecąca.

Analizator pasma

W programie „Digilent WaveForms” urządzeniu temu nadano nazwę Network Analyzer, co jednak kojarzy się w sposób całkowicie odmienny od funkcji, którą w rzeczywistości pełni ten blok. Network Analyzer oznacza w tym przypadku urządzenie do zdejmowania charakterystyk częstotliwościowych czwórników. Blok ten, po uaktywnieniu, przejmuje kontrolę nad kanałami oscyloskopowymi i 1 kanałem generatora AWG. 1 kanał oscyloskopu jest wykorzystywany jako źródło odniesienia do obliczeń i powinien być dołączony do wejścia badanego czwórnika. Do tego wejścia należy również doprowadzić sygnał z 1 kanału generatora, a następnie określić zakres przemiatania częstotliwości, amplitudę i offset sinusoidalnego sygnału testowego. Analizator pasma ustawia kolejne częstotliwości pomiarowe i mierzy napięcie wyjściowe czwórnika. Liczba częstotliwości pomiarowych jest równa wprowadzonej wcześniej tzw. liczbie kroków. Od tej liczby zależy dokładność pomiarów. Im więcej będzie punktów pomiarowych, tym lepiej będzie aproksymowana charakterystyka czwórnika, ale parametr ten ma istotne znaczenie dla czasu wykonywania pomiaru, który nawet przy małej liczbie kroków nie jest krótki. W wyniku pomiaru uzyskiwane są charakterystyki częstotliwościowe u_wy(f) i φ(f) badanego czwórnika. Można je zapamiętywać w postaci zrzutów ekranowych, na przykład w celu dalszego porównywania ze sobą różnych wariantów pomiarów. Przykładową charakterystykę prostego filtru RC przedstawiono na rys. 14. Niestety i w tym przypadku brakuje pomiarów kursorowych.

Rys. 14. Charakterystyka częstotliwościowa fitru RC zdjęta analizatorem zestawu Analog Discovery

Analog Discovery a sprzęt klasyczny

Przed zakupem na pewno każdy zadaje sobie pytanie: czy upatrzony wyrób jest tym, który spełni pokładane w nim nadzieje, czy inwestycja okaże się trafna i da korzyści. Zestawu Analog Discovery nie można porównywać z przyrządami klasycznymi, zwłaszcza w odniesieniu do aktualnie obowiązujących standardów technicznych. Na tej zasadzie pasmo i częstotliwość próbkowania oscyloskopu zawartego w Analog Discovery byłoby parametrem absolutnie dyskwalifikującym. Jednak nie wszystkie pomiary wymagają aż tak wysoko podniesionej poprzeczki. Mamy za to mały przyrząd, który mieści się dosłownie w ręku i który można bez problemu zabrać ze sobą wraz z laptopem na stanowisko pomiarowe w terenie. Zaletą jest bardzo dobrze napisane oprogramowanie – brakuje w nim jedynie klasycznych pomiarów kursorowych. Nie można również nie docenić tego, że w cenie jednego wyrobu użytkownik dostaje 8 przyrządów laboratoryjnych. Można chyba powiedzieć, że Analog Discovery to zestaw, na którym nie można opierać profesjonalnej pracy elektronika, ale który każdy elektronik chciałby mieć.

Autoryzowanym dystrybutorem firmy Digilent w Polsce jest Kamami, ul. Lwowska 5, 05-120 Legionowo, http://www.kamami.pl.