什么是信號(hào)發(fā)生器?
信號(hào)發(fā)生器是一種電子測(cè)試設(shè)備,用于產(chǎn)生具有特定特性的電信號(hào),這些信號(hào)可以模擬實(shí)際電路中的信號(hào),用于測(cè)試、研發(fā)、維修、測(cè)量和校準(zhǔn)等領(lǐng)域。信號(hào)發(fā)生器能夠產(chǎn)生各種波形,如正弦波、方波、三角波、鋸齒波和脈沖波等,并且可以通過外部控制或內(nèi)部設(shè)置來調(diào)整輸出信號(hào)的頻率、幅度和其他參數(shù)。
信號(hào)發(fā)生器的工作原理通常包括以下幾個(gè)關(guān)鍵部分:
振蕩器:這是信號(hào)發(fā)生器的核心,負(fù)責(zé)產(chǎn)生基本的周期性信號(hào)。振蕩器可以是晶體振蕩器、RC振蕩器或LC振蕩器等,它們的選擇取決于所需的頻率穩(wěn)定性和范圍。
放大器:放大器用于增強(qiáng)振蕩器產(chǎn)生的信號(hào),以提供足夠的功率輸出。這可以是運(yùn)算放大器或?qū)S玫纳漕l放大器。
波形調(diào)節(jié)電路:這些電路將基本的振蕩信號(hào)轉(zhuǎn)換成所需的波形,如正弦波、方波、鋸齒波或脈沖波。這通常通過濾波器和比較器等電路實(shí)現(xiàn)。
控制電路:控制電路允許用戶設(shè)置信號(hào)的頻率、幅度和其他參數(shù)。這可能包括計(jì)數(shù)器、鎖相環(huán)和其他控制元件。
調(diào)制功能:許多信號(hào)發(fā)生器還具備調(diào)制功能,如幅度調(diào)制(AM)、頻率調(diào)制(FM)或相位調(diào)制(PM),這些功能可以模擬更復(fù)雜的信號(hào)環(huán)境。
輸出:最終,信號(hào)發(fā)生器的輸出是經(jīng)過精確控制的電信號(hào),可以用于各種測(cè)試和測(cè)量應(yīng)用。
隨著技術(shù)的發(fā)展,信號(hào)發(fā)生器的性能和功能也在不斷提升,包括更高的頻率范圍、更精確的控制和更復(fù)雜的波形生成能力?,F(xiàn)代信號(hào)發(fā)生器還可能包括數(shù)字信號(hào)處理能力,以提供更廣泛的應(yīng)用和更高的靈活性。
信號(hào)發(fā)生器的分類:
正弦波信號(hào)發(fā)生器:提供單一頻率的正弦波信號(hào)。
函數(shù)信號(hào)發(fā)生器:能夠產(chǎn)生多種波形,如正弦波、方波、三角波等。
脈沖信號(hào)發(fā)生器:產(chǎn)生特定寬度和頻率的脈沖信號(hào)。
Quantum Composers9520系列延遲信號(hào)發(fā)生器
任意波形發(fā)生器:用戶可以自定義波形并產(chǎn)生出來。
專用信號(hào)發(fā)生器:用于特定應(yīng)用,如電視信號(hào)發(fā)生器、立體聲信號(hào)發(fā)生器等。
信號(hào)發(fā)生器能夠產(chǎn)生多種類型的電信號(hào),以滿足不同的測(cè)試和測(cè)量需求。以下是一些常見的信號(hào)類型:
正弦波(Sine Wave):這是最基本的信號(hào)類型,具有單一頻率和恒定幅度的連續(xù)波形。正弦波常用于測(cè)試電路的頻率響應(yīng)和振幅特性。
信號(hào)發(fā)生器正弦波
方波(Square Wave):方波是一種具有陡峭上升和下降沿的波形,它在高電平和低電平之間切換。方波用于測(cè)試電路的響應(yīng)時(shí)間和同步特性。
信號(hào)發(fā)生器方波
三角波(Triangle Wave):三角波是一種緩慢上升然后緩慢下降的波形,它在上升和下降過程中具有線性電壓變化。三角波用于測(cè)試電路的線性特性。
信號(hào)發(fā)生器三角波
鋸齒波(Sawtooth Wave):鋸齒波是一種快速上升或下降的波形,類似于鋸齒。它可以用于測(cè)試電路的瞬態(tài)響應(yīng)。
脈沖波(Pulse Wave):脈沖波是一種在短時(shí)間內(nèi)從低電平跳變到高電平,然后返回到低電平的波形。脈沖波用于測(cè)試電路的瞬態(tài)處理能力和時(shí)間分辨率。
噪聲波(Noise Wave):噪聲波包括隨機(jī)噪聲和白噪聲等,它們用于測(cè)試電路在隨機(jī)信號(hào)輸入下的性能。
任意波形(Arbitrary Waveform):任意波形發(fā)生器(AWG)能夠產(chǎn)生用戶自定義的復(fù)雜波形,可以模擬現(xiàn)實(shí)世界中的信號(hào),如音頻、視頻信號(hào)或復(fù)雜的數(shù)據(jù)傳輸信號(hào)。
調(diào)制波形:信號(hào)發(fā)生器還可以產(chǎn)生調(diào)制波形,如幅度調(diào)制(AM)、頻率調(diào)制(FM)、相位調(diào)制(PM)等,這些波形在通信系統(tǒng)測(cè)試中非常重要。
掃描波形(Swept Wave):掃描波形是頻率隨時(shí)間連續(xù)變化的波形,可以是線性掃描或?qū)?shù)掃描。這種波形用于頻率響應(yīng)分析。
脈沖串(Pulse Train):脈沖串是由多個(gè)脈沖組成的序列,可以用于測(cè)試數(shù)字電路的時(shí)序特性。
直流偏置(DC Offset):在某些應(yīng)用中,可能需要在交流信號(hào)上添加直流偏置,以模擬實(shí)際工作條件下的信號(hào)。
矢量信號(hào):在高級(jí)的信號(hào)發(fā)生器中,可以產(chǎn)生復(fù)雜的矢量信號(hào),這些信號(hào)包括調(diào)制的射頻信號(hào),用于測(cè)試無線通信設(shè)備。
這些信號(hào)類型可以單獨(dú)使用,也可以組合使用,以滿足特定的測(cè)試需求。信號(hào)發(fā)生器的靈活性和多功能性使其成為電子測(cè)試和測(cè)量中的工具。
信號(hào)發(fā)生器的性能指標(biāo)是衡量其工作性能和輸出信號(hào)質(zhì)量的重要參數(shù)。以下是一些關(guān)鍵的性能指標(biāo):
頻率范圍:信號(hào)發(fā)生器能夠產(chǎn)生的頻率的范圍。例如,某些信號(hào)發(fā)生器能夠覆蓋從kHz到數(shù)十GHz的頻率范圍。
頻率分辨率:信號(hào)發(fā)生器能夠區(qū)分的最小頻率變化,對(duì)于精確的頻率控制非常重要。
頻率穩(wěn)定性:信號(hào)發(fā)生器輸出頻率的穩(wěn)定性,通常以ppm(百萬分之一)來表示。
幅度范圍:信號(hào)發(fā)生器能夠輸出的最小和電壓或功率水平。
幅度精度:輸出信號(hào)幅度的準(zhǔn)確性,通常包括幅度精度和幅度穩(wěn)定性。
相位噪聲:在特定偏移頻率下,信號(hào)的相位波動(dòng)程度,對(duì)于高性能通信系統(tǒng)和雷達(dá)系統(tǒng)尤為重要。
輸出阻抗:信號(hào)發(fā)生器輸出端的阻抗,通常為50Ω或75Ω,以匹配測(cè)試設(shè)備。
調(diào)制能力:信號(hào)發(fā)生器能夠?qū)d波進(jìn)行幅度調(diào)制(AM)、頻率調(diào)制(FM)、相位調(diào)制(PM)等的能力。
帶寬:信號(hào)發(fā)生器的帶寬決定了它能夠產(chǎn)生的頻率信號(hào)的質(zhì)量和保真度。
采樣率:信號(hào)發(fā)生器的采樣率決定了它能夠復(fù)現(xiàn)的信號(hào)的頻率和細(xì)節(jié)。
垂直分辨率:信號(hào)發(fā)生器的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器(DAC)的位數(shù),決定了輸出信號(hào)的幅度精度。
波形生成能力:信號(hào)發(fā)生器能夠產(chǎn)生的波形類型,包括標(biāo)準(zhǔn)波形(如正弦波、方波、鋸齒波)和任意波形。
觸發(fā)功能:信號(hào)發(fā)生器能夠根據(jù)外部或內(nèi)部信號(hào)同步啟動(dòng)輸出的能力。
存儲(chǔ)深度:對(duì)于任意波形發(fā)生器(AWG),存儲(chǔ)深度決定了它能夠存儲(chǔ)和復(fù)現(xiàn)的波形的復(fù)雜程度。
這些性能指標(biāo)的具體數(shù)值會(huì)根據(jù)信號(hào)發(fā)生器的型號(hào)和制造商而有所不同。例如,某些高性能信號(hào)發(fā)生器可能具有非常低的相位噪聲和高頻率穩(wěn)定性,而其他經(jīng)濟(jì)型信號(hào)發(fā)生器則可能在這些指標(biāo)上有所妥協(xié),以降低成本。在選擇信號(hào)發(fā)生器時(shí),應(yīng)根據(jù)應(yīng)用需求和預(yù)算來權(quán)衡這些性能指標(biāo)。
信號(hào)發(fā)生器在實(shí)際應(yīng)用中非常靈活,可以用于產(chǎn)生測(cè)試信號(hào)、模擬電路行為、進(jìn)行系統(tǒng)性能評(píng)估等。通過使用信號(hào)發(fā)生器,工程師可以對(duì)電子設(shè)備進(jìn)行精確的測(cè)試和分析,確保產(chǎn)品的性能符合設(shè)計(jì)要求。
延遲信號(hào)發(fā)生器在激光脈沖拾取中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在對(duì)激光脈沖進(jìn)行精確的時(shí)間控制和同步。通過使用高精度的數(shù)字延遲脈沖發(fā)生器,可以精確控制激光器發(fā)射脈沖的時(shí)間點(diǎn),以適應(yīng)不同的實(shí)驗(yàn)和應(yīng)用需求。
Quantum9520系列數(shù)字延遲脈沖發(fā)生器,擁有8個(gè)獨(dú)立輸出通道,被用于激光同步觸發(fā)與火焰動(dòng)態(tài)拍攝,它能夠精確控制激光光源發(fā)射脈沖的時(shí)間點(diǎn),確保與高速攝像機(jī)的曝光時(shí)間精確同步,從而捕捉到火焰內(nèi)部流動(dòng)的復(fù)雜結(jié)構(gòu)和碳煙等污染物的分布情況。該設(shè)備具有250ps的時(shí)間分辨率,以及小于50ps的通道間抖動(dòng),適合系統(tǒng)內(nèi)多臺(tái)設(shè)備進(jìn)行精確同步控制。
Quantum9520系列數(shù)字延遲脈沖發(fā)生器
Quantum9534數(shù)字延遲脈沖發(fā)生器為激光系統(tǒng)計(jì)時(shí)應(yīng)用提供了理想的解決方案。該設(shè)備能夠直接對(duì)外部時(shí)基鎖相達(dá)到100MHz,振幅上下降到20mV,允許對(duì)激光光電二極管信號(hào)直接同步,提供相對(duì)于低抖動(dòng)的激光計(jì)時(shí)的完整系統(tǒng)計(jì)時(shí)。此外,該系列脈沖發(fā)生器還提供時(shí)鐘輸出,可以驅(qū)動(dòng)50歐姆的負(fù)載,用來對(duì)其他脈沖發(fā)生器或設(shè)備提供一個(gè)主時(shí)基。
Quanmtum9530系列脈沖發(fā)生器
數(shù)字時(shí)序同步器是為超快激光脈沖選擇拾取應(yīng)用設(shè)計(jì)的高精度延遲脈沖發(fā)生器,具有4個(gè)輸出通道,用于控制高壓普克爾盒驅(qū)動(dòng)器。它可以同步高達(dá)100MHz頻率的激光脈沖,控制超快脈沖拾取器工作重復(fù)頻率可達(dá)2MHz,并提供單shot、burst或正常工作模式可選。
延遲信號(hào)發(fā)生器在激光脈沖拾取中的重要作用,包括同步控制、信號(hào)檢測(cè)、系統(tǒng)定時(shí)等,它們對(duì)于科研和工業(yè)應(yīng)用中的精確測(cè)量和控制至關(guān)重要。
產(chǎn)品說明
9424型綠寶石系列數(shù)字延遲脈沖發(fā)生器
描述:
9424型綠寶石系列數(shù)字延遲脈沖發(fā)生器產(chǎn)生2、4或8個(gè)獨(dú)立輸出,設(shè)計(jì)提供經(jīng)濟(jì)劃算的解決方案,為各種應(yīng)用產(chǎn)生同步多脈沖。每個(gè)通道的延遲和脈沖寬度是獨(dú)立和數(shù)字控制的,從而使這個(gè)儀器對(duì)要求同步大量不同時(shí)控事件的情況是理性的。靈活的工作模式容許控制脈沖輸出,包括連續(xù)、占空比、突發(fā)和具有外觸發(fā)/門的單發(fā)。
脈沖發(fā)生:
通道模式 | 單發(fā),突發(fā),正常,占空比 |
延遲 | 0到1000s |
負(fù)延遲 | 0到?1000s |
脈沖寬度 | 10ns到1000s |
分辨率 | 1ns |
精度 | 1.5 ns + 0.0001延遲 |
時(shí)基 | 50 MHz, 25 PPM晶體振蕩器 |
RMS抖動(dòng) | < 400 ps通道到通道 |
突發(fā)模式 | 1 to 1,000,000 |
外觸發(fā)/門:
速率 | DC to 5 MHz |
閾值 | 500mV到15V |
輸入范圍 | 0-200mV |
觸發(fā)斜率 | 上升或下降沿 |
RMS抖動(dòng) | < 5 ns |
插入延遲 | < 150 ns |
內(nèi)部速率發(fā)生器:
系統(tǒng)模式 | 單發(fā),突發(fā),連續(xù),占空比 |
速率(T0周期) | 200ns到5000S (0.0002 Hz to 5 MHz) |
分辨率 | 10ns |
精度 | 5 ns + 0.0001 x周期 |
RMS抖動(dòng) | < 400 ps通道到通道 |
突發(fā)模式 | 1 到 1,000,000 脈沖 |
輸出:
輸出 | TTL/CMOS, 可調(diào) 2 - 20 V, |
阻抗 | 50歐姆 |
轉(zhuǎn)換速率 | > 0.5 V/ns |
過載 | < 100 mV + 10% 脈沖振幅 |
可選:
PS-電源