信号发生器基础知识学习

1.      信号发生器作为电子测量激励源的信号来源。

2.      信号发生器在广义上分成混合信号发生器(任意波形发生器和任意/函数发生器)和逻辑信号源(脉冲或码型发生器),满足了全系列信号生成需求。

3.      任意波形发生器(AWG)和函数发生器主要针对模拟信号应用和混合信号应用。这些仪器采用采样技术,构建和改变几乎可以想到的任何形状的波形。

4.      数字波形发生器 (逻辑源) 包括两类仪器。脉冲发生器驱动来自少量输出的方波或脉冲流,其频率通常非常高。这些工具最常用于对数字设备执行测试。码型发生器也称为数据发生器或数据定时发生器,一般提供 8条、16条或更多的同步数字脉冲流,作为计算机总线、数字电信单元等的激励信号。

 

5.      DUT:Deviceunder test(被测器件)

6.      信号发生器的应用:1:检验、检定;2:极限/余量测试;

7.      复合波包括:1:模拟调制,数字调制,脉宽调制;2:正交调制;3:数字码行和格式;4:伪伪随机码流和字流。

8.      频率变化以线性方式发生,单位为“每秒赫兹”,或者以对数方式发生,单位为“每秒倍频程”。(若使每一频带的上限频率比下限频率高一倍,即频率之比为2,这样划分的每一个频程称1倍频程,简称倍频程。)

9.      任意/函数发生器(AFG)满足了广泛的激励需求,这一仪器提供的波形变化要少于AWG同等仪器,但具有杰出的稳定性及能够快速响应频率变化。如果DUT要求典型的正弦波和方波(及其他),并能够在两个频率之间几乎即时开关,那么AFG就是非常适合的工具。另一个特点是AFG成本低,对不要求AWG通用性的应用具有吸引力。

10.      过去,AFG使用模拟振荡器和信号调节创建输出信号,最新的AFG依赖直接数字合成(DDS)技术确定样点从存储器中输出适中的速率

11.      UWB:UWB(Ultra Wideband)是一种无载波通信技术,利用纳秒至微微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据。有人称它为无线电领域的一次革命性进展,认为它将成为未来短距离无线通信的主流技术。

12.      信号发生器的性能指标和考虑因素。

1)     存储深度(记录长度)。存储深度决定着可以存储的最大样点数量。提高存储深度可以存储鞥过周期的希望波形,也可以存储更多的波形细节。

2)     采样(时钟)速率。表明了仪器可以运行的最大时钟或采样率。影响着输出信号的频率和保真度。

3)     带宽。

4)     垂直分辨率。垂直分辨率于DAC位数有关,位越多分辨率越高。垂直分辨率决定着浮现的波形的幅度精度和失真。

5)     水平(定时)分辨率。水平分辨率表示创建波形额可以使用的最小时间增量。

6)     区域位移。指朝着或背对编程中心向右或者向左位移指定波形边沿。区域位移可以创建超过仪器分辨率的被模拟的抖动条件和其他微小的边沿位置变化。

7)     输出通道数量。许多应用要求信号发生器有一条以上的输出通道。

8)     数字输出。分成两类:标尺输出和并行数据输出。

9)     滤波和排序。

10)     集成编辑器。

11)     数据导入功能。


13.      AWG应用趋势:

1)     生成预加重/去加重信号。

2)     生成多电平信号。在不提高跳变速率的情况下提高数据速率的技术之一是应用多电平信号,其中一个信号拥有的不只是标准的两个二进制电平。在多电平信号中,可以把多电平看作一个信号的多个离散幅度。这一现象称为脉冲幅度调制或 P A M 。

3)     生成宽带RF信号。

4)     生成无线I/Q(同相正交)和IF(中频)信号。


14.      脉冲码型发生器(PPG): ,高级脉冲发生器拥有高频率和快速上升时间功能,是测试高速数字设备的理想工具。

15.      数据定时发生器(DTG):也成为码型发射管求你或数据发生器,它生成测试计算机总线、微处理器IC设备和其他数字单元所需要的大量二进制数据流。

16.      db,表示一个相对值。当计算A的功率相比于B大或小多少个dB时,可按公式10lg A/B计算。例如:A功率比B功率大一倍,那么10lg A/B = 10 lg 2 = 3dB,也就是说,A的功率比B的功率大3dB;如果A的功率为46dBm,B的功率为40dBm,则可以说,A比B大6dB;如果A天线为12dBm,B天线为14dBm,可以说A比B小2dB。

17.      dBm是一个表示功率绝对值的单位,计算公式为:10 lg功率值/1mW。例如:如果发射功率为1mW,按dBm单位进行折算后的值应为:10 lg 1mW/1mW = 0dBm;

18.      dBc,它是一个表示功率相对值的单位,与dB的计算方法完全一样。一般来说,dBc 是相对于载波(Carrier)功率而言,在许多情况下,用来度量与载波功率的相对值,如用来度量干扰(同频干扰、互调干扰、交调干扰、带外干扰等)以及耦合、杂散等的相对量值。在采用dBc的地方,原则上也可以使用dB替代。

搞无线和通信经常要碰到的dBm,dBi,dBd,dB,dBc。

19.    MARKER功能:扫频模式下使用Marker功能可以在使设备在到达指定的频率频率是输出一个信号以做它用。但它是怎么实现的?


 信号发生器基础知识学习_第1张图片

 

20.   SNR:信噪比,输出信号的电压与同时输出的噪声电压的比;

SFDR:无杂散动态范围ADC中,无杂散动态范围(SFDR)指载波频率(最大信号成分)的RMS幅度与次最大噪声成分或谐波失真成分的RMS(就是次最大噪声,这个次最大噪声可能是谐波)之比,SFDR通常以dBc (相对于载波频率幅度)或dBFS (相对于ADC的满量程范围)表示。

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DAC中,无杂散动态范围(SFDR)指载波频率(最大信号成分)的RMS幅度与次最大失真成分的RMS值之比,SFDR通常以dBc (相对于载波频率幅度)或dBFS (相对于DAC的满量程范围)表示。具体取决于测量条件,SFDR在预先定义的窗口或奈奎斯特频率内观测。


21.      VCO:压控振荡器;

22.      BALUN:平衡-不平衡变换器;

23.      波峰因子:电流的峰值与电流的均方根值(即有效值)之比。(均方根值在物理上也称作为效值,比如幅度为100V而占空比为0.5的方波信号,如果按平均值计算,它的电压只有50V,而按均方根值计算则有70.71V。这是为什么呢?在实际中一组100伏的电池组,每次供电10分钟之后停10分钟,也就是说占空比为一半。如果这组电池带动的是10Ω电阻,供电的10分钟产生10A的电流和1000W的功率,停电时电流和功率为零。那么在20分钟的一个周期内其平均功率为500W,这相当于70.71V的直流电向10Ω电阻供电所产生的功率。而50V直流电压向10Ω电阻供电只能产生的250W的功率。均方根值越大,交变电流的波形图越接近于脉冲波,却小越接近于方波,即方波的有效值与峰值相等。)

24.      AWG输出正弦波的最大频率 = 最大采样频率/2.5。根据奈奎斯特采样定理,可输出的正弦波的最大频率为最大采样频率/2,但是为了保证更好的频谱特性,经验上采用 最大采样频率/2.5 这个数值。

25.      粉红噪声:Pink Noise 粉红噪音是自然界最常见的噪音,简单说来,粉红噪音的频率分量功率主要分布在中低频段。从波形角度看,粉红噪音是分形的,在一定的范围内音频数据具有相同或类似的能量。从功率(能量)的角度来看,粉红噪音的能量从低频向高频不断衰减,曲线为1/f,通常为每8度下降3分贝。粉红噪音是最常用于进行声学测试的声音。利用粉红噪音可以模拟出比如瀑布或者下雨的声音。

26.      Marker:利用数据的一部分位数进行标记,当输出数据位有标记是会在marker端口输出一个信号,可以认为是一种同步功能,由于该同步的源信号即是同步信号,所以实时性非常好。

27.      SMA和SMB区别:

1.锁扣方式不同SMA和SMC是screw on(螺旋)形式。而SMB是snap on(按压式)
2.传递信号的截止频率不同SMA最大到26.5GHz。SMB到4GHz。SMC到10GHz
3.尺寸不同。匹配的线缆线径也就不同

28.      幅度调制(AM)的调制深度:

根据实际测试发现,如果调制波为V = 5Vpp的1KHz sine,载波为1MHz的sine,当调制深度为0%时,波形输出幅度Vo = 2.62v为;当调制深度D为100%是,波形输出幅度为Vo=5v;调制深度为120%时,波形输出Vo = 5.56v。根据资料查找

(http://jpkc.nwpu.edu.cn/jp2004/16/wangluokecheng/text/3.1.htm,

http://jpkc.nwpu.edu.cn/jp2004/16/wangluokecheng/flash/AM%E8%B0%83%E5%88%B6.swf)与请教他人得出一个结论:

Vo = V/2 + V/2*D,只是推测,不清楚逻辑在算法上是如何实现的。另外据DSA的人说,他们是在D为0时输出Vo=V,与DG有差异

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