快捷搜索:  as  test  1111  test aNd 8=8  test++aNd+8=8  as++aNd+8=8  as aNd 8=8

太阳娱乐集团app:益莱储产品盘点(三):信号发生器2



了解 波 形

>>>波的特征

“波”可以定义为在某个光阴距离上重复的变更量值的模式。波具有合营的特征,如声波、脑电波、海浪、光波、电压波等等。所有这些都是按期重复的征象。旌旗灯号发生器平日天生以可控要领重复的电 ( 一样平常是电压 ) 波。

每个完备重复的波形是一个“周期”。波形因此图形要领表示波的活动,即随光阴变更环境。横轴是光阴,竖轴是电压。留意, 某些仪器可以捕获或天生电流波形、功率波形或其它波形。在本文中,我们将主要先容传统电压随光阴变更的波形。

幅度 , 频率和相位

波形有许多特征,但主要属性与幅度、频率和相位有关:

幅度:衡量波形电压“强度”的指标。幅度在 AC旌旗灯号中不停变更。旌旗灯号发生器可以设置电压范围,如-3V到+3V。这将天生在两个电压值之间颠簸的旌旗灯号,更改速度取决于波形和频率。

频率:全部波形周期发生的速度。频率的单位是赫兹 (Hz),原本称为每秒周期数。频率与波形周期 ( 或波长 ) 成反比,后者是衡量相邻波上两个类似波峰之间间隔的指标。频率越高,周期越短。

相位:在理论上,相位是波形周期相对付0度点的位置。在实践中,相位是周期相对付参考波形或时点的位置。

图 4. 相移 ( 也称为延迟 ) 描述太阳娱乐集团app了两个旌旗灯号之间的准时差。相位平日费用表示,如图所示,但在某些环境下用光阴值表示要更相宜。

正弦波可以最好地解释相位。正弦波的电压电平在数学上与圆周移动有关。与全部圆一样,正弦波的一个周期会颠末 360 度。正弦波的相角描述了周期颠末的光阴。

两个波形可以有完全相同的频率和幅度,但相位不合。相移也称为延迟,描述了两个类似的旌旗灯号之间的准时差,如图 4 所示。相移在电子器件太阳娱乐集团app中十分常见。

波形的幅度、频率和相位特征是旌旗灯号发生器用来优化险些任何利用的波形的构件。此外,还有其它参数进一步定义了旌旗灯号,在许多旌旗灯号发生器中,这些参数也作为受控变量实现。

上升光阴和下降光阴

边沿转换光阴也称为上升光阴和下降光阴,其特征平日与脉冲和方波有关。它们用来衡量旌旗灯号边沿从一种状态转换成另一种状态所需的光阴。在今世数字电路中,这些值平日很低,只有几纳秒、以致更低。

图 5. 基础脉冲特征

上升光阴和下降光阴都在转换前和转换后10% 与90% 的静态电压电平之间测得 ( 无意偶尔也应用20% 和80% 这两个点 )。图5阐清楚明了一个脉冲及与其相关的部分特征。这是在相对付进入旌旗灯号频率采样率很高时, 示波器上看到的脉冲。在采样率较低时,同一波形看上去要“方”得多。

在某些环境下,天生的脉冲的上升光阴和下降光阴必需自力变更,如在应用天生的脉冲,丈量转换速度纰谬称的放大年夜器,或节制激光点焊枪的冷却光阴时。

脉宽

脉宽是脉冲前沿和后沿之间颠末的光阴。留意,“前沿”适用于正向沿或负向沿,“后沿”亦然。换句话说,这些术语阐清楚明了必然周期内事故发生的顺序;脉冲的极性不影响其前沿或后沿状态。在图 5 中,正向沿是前沿。脉宽指标表示了前沿和后沿 50% 幅度点之间的光阴。

另一个术语是“占空比”,用来描述脉冲的上下(开/关) 光阴距离。图5中的实例表示50% 的占空比。比拟之下,假如一个轮回的周期是100ns,其活动的高(开) 电平持续60ns,那么其占空比为 60%。

举一个形象的占空比实例,想象一下有一个勉励器在每次一秒钟的突发活动之后必须苏息三秒钟,以防止发念头过热。勉励器每四秒苏息三秒,那么占空比为25%。

图 6. 偏置电压描述了同时包孕 AC 值和 DC 值的旌旗灯号中的DC 因素。

偏置

并不是所有旌旗灯号的幅度变更都以接地 (0V) 参考为中间。“偏置” 电压是电路接地和旌旗灯号幅度中间之间的电压。事实上,偏置电压表示同时包孕AC值和DC 值的旌旗灯号的 DC因素,如图6所示。

差分旌旗灯号与单端旌旗灯号

差分旌旗灯号应用两条互补路径承载数量相等、但极性相反 ( 相对付接地 ) 的同一旌旗灯号副本。在旌旗灯号周期推进,一条路径的正值前进时,另一条路径的负值会以相同程度前进。例如,假如在某个时点上的旌旗灯号值在一条路径上是+1.5 V,那么在另一条路径上的值恰正是-1.5 V ( 假设两个旌旗灯号完全同相 )。差散播局分外得当抑制串扰和噪声,而只传送有效的旌旗灯号。

单端操作是一种加倍常用的布局,此中只有一条路径外加接地。图7阐清楚明了单端措施和差分措施。

图 7. 单端和差分旌旗灯号

>>>基础波

波形分成多种外形和形式。大年夜多半电子丈量应用一个或多个下述波形,平日会增添噪声或掉真:

正弦波

方波和矩形波

锯齿波和三角波

阶跃和脉冲外形

复合波

正弦波

正弦波可能是最轻易辩认的波形。大年夜多半 AC 电源都孕育发生正弦波。室庐中墙上插座以正弦波的形式传送电源。正弦波险些不停用于初中教授教化的电气和电子道理演示中。正弦波是基础数学函数的结果,直到360度画一条正弦曲线,可以获得一个确定的正弦波图像。

衰减正弦波是电路从一个脉冲振荡,然后跟着光阴推移徐徐停止的一个特例。图8是正弦波和衰减正弦波推导得出的旌旗灯号实例。

图8.正弦波和衰减正弦波

方波和矩形波

方波和矩形波是位于所稀有字电子器件核心的基础形式,别的它们还有其余用途。方波因此相等的光阴距离在两个固定电压电平之间开关的电压。它平日用来测试放大年夜器,应能够快速复现两个电压电平之间的转换( 也便是前面所说的上升光阴和下降光阴 )。方波为数字系统供给了抱负的计时时钟,如谋略机、无线电信器件、HDTV 系统等等。

矩形波的开关特征与方波类似,但正如前面“占空比” 中所说,其上下光阴距离长度不等。图9阐清楚明了方波和矩形波实例。

图9.方波和矩形波

锯齿波和三角波

锯齿波和三角波的几何外形与它们的名字异常象。锯齿波在每个周期中迟钝平均地上升到峰值,然后迅速下降。三角波的上升光阴和下降光阴对照对称。这些波形平日用来节制系统中的其它电压,如模拟示波器和电视。图10是锯齿波和三角波实例。

图10.锯齿波和三角波

阶跃和脉冲外形

“阶跃”是电源开关已经打开、但电压忽然变更的波形。“脉冲”与矩形波有关。与矩形波一样,它是由先开后关或先关后开在两个固定电压电平之间孕育发生的。脉冲本身是二进制旌旗灯号,是以是在数字系统中传送信息 ( 数据 ) 的基础对象。脉冲可能表示穿过谋略机的一个信息比特。一路传送的脉冲聚拢构成了一个脉冲串。同步的一组脉冲串 ( 可以以并行要领传输或以串行要领传输) 构成了一个数字码型。图 11 是阶跃、脉冲外形和脉冲串的实例。

留意,只管数字数据名义上由脉冲、矩形波和方波组成, 但实际情况中的数字波形体现出更圆的角和更斜的边沿。

无意偶尔,电路非常事故会自然而然地孕育发生脉冲。平日环境下,这些瞬态旌旗灯号会不按期地发生,必须应用“毛刺” 进行描述。数字调试的寻衅之一是把毛刺脉冲与有效但较窄的数据脉冲分开。某些类型的旌旗灯号发生器的上风之一是能够在脉冲串中任何地方增添毛刺。

图11.阶跃、脉冲和脉冲串外形

>>>复合波

在运行的电子系统中,波形很少会象上面先容的讲义中所示的实例那样。某些时钟和载波旌旗灯号很纯,但大年夜多半其它波形会体现出某些不想要的掉真 ( 散播式电容、串扰等电路征象的产物 ) 或有意调制。某些波形以致可能会包括正弦波、方波、阶跃和脉冲等要素。

复合波包括:

模拟调制 , 数字调制 , 脉宽调制

正交调制旌旗灯号

数字码型和款式

伪随机码流和字流

旌旗灯号调制

在被调制旌旗灯号中,幅度、相位和 / 或频率变更把低频信息嵌入到高频的载波旌旗灯号中。获得的旌旗灯号可以传送从语音、到数据、到视频的任何旌旗灯号。复现波形可能是一个寻衅,除非有专门配备的旌旗灯号发生器。

模拟调制。幅度调制 (AM) 和频率调制 (FM) 最常用于广播通信中。调制旌旗灯号随载波幅度和 /或频率变更。在接管端,解调电路理解幅度和 /或频率变更,从载波中提取内容。相位调制 (PM)调制载波波形的相位、而不是频率,以嵌入内容。图12阐清楚明了模拟调制实例。

图12.幅度调制

数字调制。与其它数字技巧一样,数字调制基于两种状态,容许旌旗灯号表示二进制数据。在幅移键控(ASK)中,数字调制旌旗灯号导致输出频率在两个幅度之间开关;在频移键控 (FSK) 中,载波在两个频率 ( 中间频率和偏置频率 ) 之间开关;在相移键控 (PSK) 中,载波在两个相位设置之间开关。在 PSK 中,经由过程发送与曩昔旌旗灯号相位相同的旌旗灯号,来供给比特“0”,而比特“1”则经由过程发送相位相反的旌旗灯号进行表示。

脉宽调制 (PWM) 是另一种常用的数字款式;它平日用于数字音频系统中。顾名思义,它只适用于脉冲波形。经由过程 PWM,调制旌旗灯号导致脉冲的活动脉宽 ( 前面先容的占空比 ) 变更。图 13 阐清楚明了数字太阳娱乐集团app调制实例。

图13.频移键控(FSK)调制

频率扫描

丈量电子器件的频率特征要求“扫描”正弦波,其会在一段光阴内改变频率。频率变更以线性要领发生, 单位为“每秒赫兹”,或以对数要领发生,单位为“每秒倍频程”。高档扫描发生器支持扫描序列,并可以选择开始频率、维持太阳娱乐集团app频率、竣事频率和相关光阴。旌旗灯号发生器还供给与扫描同步的触发旌旗灯号,节制示波器,丈量器件的输出相应。

正交调制。当前数字无线通信收集是在正交 (IQ) 调制技巧根基上构建的。两个载波是同相 (I)波形和正交相位 (Q)波形,此中 Q波形相对付“I”波形整整延迟 90度,这两个波形进行调制,天生四种信息状态。两个载波组合在一路,经由过程一条通道传输,然后在接管端分开和解调。IQ 款式供给的信息要远远高于其它模拟和数字调制形式:它前进了系统的有效带宽。图15 阐清楚明了正交调制。

图 14. 正弦波频率扫描

图 15. 正交调制

数字码型和款式

数字码型由多条同步的脉冲流组成,脉冲流由宽 8位、12 位、16 位或 16 位以上的数据“字”组成。数字码型发生器是一种旌旗灯号发生器,它专门经由过程并行输出为数字总线和处置惩罚器供给数据字。这些码型中的字以稳定的周期步调传输,每个周期中每个位的活动取决于选择的旌旗灯号款式。款式影响着构成数据流的周期内部的脉冲宽度。

下面的列表概括了最常用的款式。在前三种款式解释中,我们假设周期从二进制“0”值开始,即低逻辑电压电平。

非归零 (NRZ):在周期中发生有效位时,波形开关到“1”,并维持这个值,直到下一个周期界限。

延迟非归零 (DNRZ):与 NRZ类似,但波形在指定延迟光阴后开关到“1”。

归零(RZ):在存在有效位时,波形开关到“1”,然后在同一周期内开关回到“0”。

归一 (R1):事实上是 RZ的倒数。与这一列表中的其它款式不合,R1假设周期从“1”开始,然后在位有效时开关到“0”,然后在周期停止前开关回到“1”。

码流

伪随机码流 (PRBS) 和伪随机字流 (PRWS) 的存在构成了数字谋略机的生成局限:它们不能天生真正随机的数字。然则,随机事故在数字系统中可能也会带来好处。例如,完全“干净的”数太阳娱乐集团app字视频旌旗灯号在本应平 滑的外面可能有憎恶的锯齿线和显着的轮廓。增添节制数量的噪声可以在不侵害底层信息的根基上,暗藏这些人工旌旗灯号。

为创建随机噪声,数字系统会天生一条数字流,只管这些数字遵照可以猜测的数学模式,但其具有随机效应。这些“伪随机”数字实际上是一个以随机速度重 复的序列集,结果是PRBS。伪随机字流定义了如何在旌旗灯号发生器并行输出中表示多条 PRBS 流。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

您可能还会对下面的文章感兴趣: