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tfg2000信号发生器使用说明

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     tfg2000信号发生器使用说明

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    TFG 2000系列 DDS 函数信号发生器简介 本书的内容涵盖下述的TFG 2000 DDS 函数信号发生器: TFG2003、TFG2006、TFG2006V、TFG2015、TFG2015V、TFG2030、TFG2030V、TFG2050、TFG2050V、TFG2300、 TFG2300V TFG2000系列DDS函数信号发生器采用直接数字合成技术(DDS), 具有快速完成测量工作所需的高性能指标和众多的功能特性。其简单而功能明晰的前面板及液晶汉字或荧光字符显示功能使您更便于操作和观察,选装的扩展功能模块,可使您获得增强的系统功能。 下面的介绍体现了该系列信号发生器优异的技术指标和强大功能特性的完美结合。 频率精度高: 频率精度可达到10-5 数量级 频率分辩率高: 全范围频率分辨率40mHz 无量程限制: 全范围频率不分档,直接数字设置 无过渡过程: 频率切换时瞬间达到稳定值,信号相位和幅度连续无畸变 波形精度高: 输出波形由函数计算值合成,波形精度高,失真小 存储特性: 可以存储40组不同频率和幅度的信号,在需要时可随时重现 猝发特性: 可以对信号进行门控输出和猝发计数输出 扫描特性:具有频率扫描和幅度扫描功能,扫描起止点任意设置 调制特性:可以输出多种调制信号AM,FM,FSK,ASK,PSK 计算功能: 可以选用频率或周期,幅度有效值或峰峰值 操作方式: 全部按键操作,两级菜单显示,直接数字设置或旋钮连续调节 高可靠性: 大规模集成电路,表面贴装工艺,可靠性高,使用寿命长 程控特性: 可以选配GPIB接口或RS232接口,组成自动测试系统 频率测量:可以选配频率计数器,对外部信号进行频率测量或周期测量 功率放大:可以选配功率放大器,输出功率可以达到8W TFG2000系列DDS函数信号发生器及附件(代装箱单) TFG2×××DDS函数信号发生器 1台 2米 三芯电源线 1条 1.5米信号输出线 2条 《用户使用指南》 1本 TFG2000系列DDS函数信号发生器选件 GPIB(IEEE-488)测量仪器标准接口 RS232串行接口 频率计 功率放大器 温补晶振:稳定度±(5×10-7)/日 本书概要 快速入门: 第一章帮助您快速掌握信号发生器的基本使用方法。 原理概述: 第二章主要阐述了DDS函数信号发生器的基本概念、工作原理和性能特点。 用户指南: 第三章对DDS函数信号发生器的功能和操作进行了详细的介绍。 程控接口指南: 第四章可帮助您掌握通过程控接口对信号发生器进行编程操作的方法。 扩展功能介绍: 第五章介绍了函数信号发生器扩展功能的使用方法。 服务与支持: 第六章介绍了产品的保修与技术支持的方法。 技术指标: 第七章详细介绍了DDS函数信号发生器的性能指标和技术规格 告知:本文档所含内容如有修改,恕不另告。本文档中可能存在技术方面不够准确的地方或排版印刷错误。石家庄市无线电四厂对本文档不做任何形式的保证,包括但不限于为特定目的的适销性和适用性所作的暗示保证。 目 录 第一章 快速入门 准备使用信号源 8 熟悉前后面板和用户界面 9 A路功能设定 13 通道设置选择 14 B路功能设定 14 设置扫描功能 14 设置调制功能 14 设置猝发功能 15 设置键控功能 15 设定相移度数 15 初始化状态 15 第二章 原理概述 TFG2000系列DDS函数信号发生器原理框图 17 直接数字合成工作原理(输出A) 18 数字分频锁相工作原理(输出C) 18 操作控制工作原理 19 第三章 用户指南 开机与复位 21 A路数据设定 21 A路频率周期设定 23 A路幅度设定 23 A路输出波形选择 24 A路偏移设定 24 A路存储与重现 25 扫描功能 26 调制功能 28 猝发功能 29 键控功能 29 错误信息 31 校准 31 B路使用指南 32 C路使用指南 33 第四章 程控接口指南 概述 36 接口的选择 36 GPIB接口性能与功能 36 RS232接口性能与功能 38 接口的安装 39 仪器地址 39 仪器的程控命令 40 应用程序的编制 41 第五章 扩展功能介绍 频率计 44 频率测量 44 周期测量 44 测量选择 44 功率放大器 44 输出电压 44 频率范围 45 输出功率 45 输出保护 45 第六章 服务与支持 46 第七章 技术指标 A路技术指标 48 波形特性 48 频率特性 48 幅度特性 48 偏移特性 48 输出阻抗 48 幅度调制 48 频率调制 49 相位调制 49 猝发调制 49 扫描特性 49 存储特性 49 B路技术指标 波形特性 49 频率特性 49 幅度特性 50 C路技术指标(仅限TFG2300、TFG2300V) 波形特性 50 频率特性 50 幅度特性 50 调制特性 50 TTL输出 50 通用特性 51 技术指标(选件) 51 程控接口 51 频率计 51 功率放大器 51 频率基准 51 第一章快速入门 本章对TFG2000系列信号发生器的前后面板进行了描述,对信号发生器的操作及功能作了简要的介绍,使您能尽快掌握其基本使用方法。本章主要有以下内容: 准备使用信号源 第8页 熟悉前后面板和用户界面 第9页 A路功能设定 第13页 通道设置选择 第14页 设置扫描功能 第14页 设置扫描功能 第14页 设置调制功能 第14页 设置猝发功能 第15页 设置键控功能 第15页 设定相移度数 第15页 初始化状态 第15页 准备使用信号源 1.1检查整机与附件 根据装箱单检查仪器及附件是否齐备完好,如果发现包装箱严重破损,请先保留,直至仪器通过性能测试。 1.2接通仪器电源 仪器在符合以下规定的使用条件时,才能开机使用。 1.2.1电源条件:电压:AC220V(1±10%) 频率:50Hz(1±5%) 功耗:<30VA 1.2.2 环境条件:温度:0~40℃ 湿度:80% 将电源插头插入交流220V 带有接地线的电源插座中,按下电源开关,仪器进行自检初始化,首先显示“WELCOME TO USE” (欢迎使用),然后依次显示0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 ,最后进入复位初始化状态,自动选择“连续”功能,显示出当前A 路波形和频率值。(荧光显示型号能同时显示出频率值和幅度值,使用更加方便)。 警告 为保障操作者的人身安全,必须使用带有安全接地线的三孔电源插座。 熟悉前后面板和用户界面 2.1前面板总揽(图1) 1.菜单、数据、功能显示区 2.功能键 3.手轮 4.输出通道A 5.按键区 6.上档(Shift)键 7.选项键 8.触发键 9.程控键 10.输出通道B 2.2后面板总揽(图2) 1.GPIB接口 2.调制/计数器外测输入 3.TTL输出 4.保险丝 5.RS232接口 6.电源接口 2.3 用户界面 2.3.1 显示说明: 仪器使用两级菜单显示,【功能】键为主菜单,可循环选择六种功能。【选项】键为子菜单,在每种功能下可循环选择不同的项目。 菜单显示 功能项目表 功 能 连 续 SINE 扫 描 SWEEP 调 制 AM/FM 猝 发 BURST 键 控 KEYNG 外 测 EXCNT 项 目 A 路 频率CHA FREQ A 路 频率 CHA FREQ A 路 频率 CHA FREQ A 路 频率 CHA FREQ A 路 频率 CHA FREQ 外部 频率 EXT FREQ B 路 频率 CHB FREQ 始点 频率 STRT FREQ B 路 频率 CHB FREQ A 路 计数 CHA COUNT 始点 频率 STRT FREQ 外部 周期 EXT PERID B 路 波形 CHB WAVEF 终点 频率 STOP FREQ B 路 波形 CHB WAVEF A 路 间隔 CHA TIME 终点 频率 STOP FREQ C 路 频率 CHC FREQ 步长 频率 STEP FREQ A 路 频偏 CHA DEVIA A 路 单次 CHA ONCE A 路 相移 CHA PHASE C 路 频偏 CHC DEVIA A 路 间隔 CHA TIME A 路 深度 CHA DEPTH A 路 间隔 CHA TIME A 路 偏移 CHA OFSET A 路 方式 CHA MODE 2.3.1.1 功能键主菜单 正弦 SINE(Sine) 方波 SQUR(Square) 扫描 SWEEP(Sweep) 调制 AM/FM (尚未触发) 调幅 AM ON(Amplitude Modulation) 调频 FM ON(Frequency Modulation) 猝发 BURST(Burst) 键控 KEYNG(Keying) 外测 EXCNT(External Count) 2.3.1.2 选项键子菜单 A 路 CHA(Channel A) B 路 CHB(Channel B) 始点 STRT(Start ) 终点 STOP(Stop) 步长 STEP(Step) 外部 EXT(External) 频率 FREQ(Frequency) 周期 PERID(Period) 幅度 AMPL(Amplitude) 波形 WAVEF(Waveform) 方式 MODE(Mode) 偏移 OFSET(Offset) 间隔 TIME(Time) 计数 COUNT(Count) 相移 PHASE(Phase) 脉宽 DUTY(Tuty) 深度 DEPTH(AM Depth) 频偏 DEVIA(FM Deviation) 2.3.1.3 标志符 S(Shift)上档键 R(Remote)程控 C(Calibration)校准 2.3.1.4 工作状态 ERROR (Error )运行出错(出错号*) F(A)SWEEP 频率(幅度)扫描 BURST (Burst )猝发 FSK (Frequency Shift keying )频移键控 ASK (Amplitude Shift keying )幅移键控 PSK (Phase Shift keying )相移键控 2.3.1.5 幅度值格式 p-p(Peak to Peak)幅度峰峰值 rms(Root-mean-square)幅度有效值(均方根值) 2.3.2 键盘说明: 仪器前面板上共有20个按键(见图1),按键功能功能如下: 【频率】【幅度】键:频率和幅度选择键。 【0】 【1】 【2】【3】【4】【5】【6】【7】【8】【9】键:数字输入键。【MHz】【kHz】【Hz】【mHz】键:双功能键,在数字输入之后执行单位键功能,同时作为数字输入的结束键。直接按【MHz】键执行“Shift”功能,直接按【kHz】键执行“选项”功能,直接按【Hz】键执行“触发”功能。 【./-】键:双功能键,在数字输入之后输入小数点,“偏移”功能时输入负号。 【< 】【>】键:光标左右移动键。 【功能】键:主菜单控制键,循环选择六种功能。 【选项】键:子菜单控制键,在每种功能下循环选择不同的项目。 【触发】键:在“扫描”“调制”“猝发”“键控”“外测”功能时作为触发启动键。 【Shift】键:上档键(显示“S”标志),按【Shift】键后再按其他键,分别执行该键的上档功能。 2.3.3 常用操作:下面举例说明常用操作方法,可满足一般使用的需要,如果遇到疑难问题或较复杂的使用,可以仔细阅读第三章 用户指南中的相应部分。 开机后,仪器进行自检初始化,进入正常工作状态,自动选择“连续”功能,A 路输出。 2.3.3.1 A路功能设定 A 路频率设定:设定频率值3.5kHz 【频率】【3】【.】【5】【kHz】 。 A 路频率调节:按【<】或【>】键使光标指向需要调节的数字位,左右转动手轮可使数字增大或减小,并能连续进位或借位,由此可任意粗调或细调频率。 A 路周期设定:设定周期值25ms 【Shift】【周期】【2】【5】【ms】 。 A 路幅度设定:设定幅度值为3.2V 【幅度】【3】【.】【2】【V】 。 A 路幅度格式选择:有效值或峰峰值 【Shift】【有效值】或【Shift】【峰峰值】 。 A 路衰减选择:选择固定衰减0dB(开机或复位后选择自动衰减AUTO) 【Shift】【衰减】【0】【Hz】 。 A 路偏移设定:在衰减选择0dB 时,设定直流偏移值为-1V 【选项】键,选中“A 路偏移”,按【-】【1】【V】 。 恢复初始化状态:初始化状态参数见1.4 条 【Shift】【复位】 。 A 路波形选择:在输出路径为A 路时,选择正弦波或方波 【Shift】【0】或【Shift】【1】 。 A 路方波占空比设定:在A 路选择为方波时,设定方波占空比为65% 【Shift】【占空比】【6】【5】【Hz】 。 2.3.3.2通道设置选择: 反复按下面两键可循环选择为A 路,B 路,C 路 【Shift】【A/B/C】(仅2300、2300V 有C 路)。 2.3.3.3 B 路功能设定: B 路波形选择:在输出路径为B 路时,选择正弦波,方波,三角波,锯齿波 【Shift】【0】,【Shift】【1】,【Shift】【2】,【Shift】【3】 。 B 路多种波形选择:B 路可选择32种波形 【选项】键,选中“B 路波形”,按【<】或【>】键使光标指向个位数,使用手轮可从0 至31 选择32 种波形。 2.3.3.4设置“扫描”功能 【功能】键,选中“扫描”,使用现有扫描参数 【触发】开始频率扫描,任意键输出停止。 设定扫描方式:正向扫描 【选项】键选中“方式”,按【0】键。 【触发】开始正向频率扫描,任意键输出停止。 【幅度】键,选中“幅度”,使用现有扫描参数 【触发】开始幅度扫描,任意键输出停止。 2.3.3.5 设置“调制”功能 【功能】键,选中“调制”,【触发】开始频率调制(FM ON)。 设定调制频偏:调制频偏5% 【选项】键选中“频偏”,【5】【Hz】 。 【幅度】键,选中“幅度”,【触发】开始幅度调制(AM ON)。 设定调制深度:调制深度50% 【选项】键选中“深度”,【5】【0】【Hz】 。 2.3.3.6 设置“猝发”功能 【功能】键,选中“猝发”,改变猝发参数 设定猝发周期数:1个周期 【选项】键选中“计数”,【1】【Hz】 。 【触发】开始猝发计数输出,任意键输出停止。 设定单次猝发:【选项】键选中“单次” 每按一次【触发】键,输出一次。 2.3.3.7 设置“键控”功能 【功能】键,选中“键控”,使用现有键控参数 【触发】开始FSK 输出,任意键输出停止。 2.3.3.8设定相移度数:相移度数90° 【选项】键选中“相移”,【9】【0】【Hz】 。 【触发】开始PSK 输出,任意键输出停止。 【幅度】键,选中“幅度”,使用现有键控参数 【触发】开始ASK 输出,任意键输出停止。 2.3.4 初始化状态:开机或复位后仪器的工作状态 A 路:波形:正弦波 频率:1kHz 幅度:1V p-p 衰减:AUTO 偏移:0V 方波占空比:50% 时间间隔:10ms 扫描方式:往返 猝发计数:3个 调制载波:50kHz 调频频偏:15% 调幅深度:100% 相移:0° B 路:波形:正弦波 频率:1kHz 幅度:1V p-p C 路:(仅2300、2300V) 波形:正弦波 频率:0MHz 幅度:0dBm 第二章 原理概述 通过本章内容,您可以了解到信号形成的基本概念和仪器的内部操作,从而对仪器的性能指标有更深刻的理解,便于您更好的使用本仪器。 TFG2000 系列DDS函数信号发生器 原理框图 第17页 直接数字合成工作原理(输出A , 输出B , 输出TTL ,见原理框图) 第18页 数字分频锁相工作原理(输出C) 第18页 操作控制工作原理 第19页 TFG2000 系列DDS函数信号发生器 原理框图 直接数字合成工作原理(输出A、输出B 、 输出TTL) 要产生一个电压信号,传统的模拟信号源是采用电子元器件以各种不同的方式组成振荡器,其频率精度和稳定度都不高,而且工艺复杂,分辨率低,频率设置和实现计算机程控也不方便。直接数字合成技术(DDS)是最新发展起来的一种信号产生方法,它完全没有振荡器元件,而是用数字合成方法产生一连串数据流,再经过数模转换器产生出一个预先设定的模拟信号。 例如要合成一个正弦波信号,首先将函数y=sinx52进行数字量化,然后以x为地址,以y52为量化数据,依次存入波形存储器。DDS使用了相位累加技术来控制波形存储器的地址,在每一个采样时钟周期中,都把一个相位增量累加到相位累加器的当前结果上,通过改变相位增量即可以改变DDS的输出频率值。根据相位累加器输出的地址,由波形存储器取出波形量化数据,经过数模转换器和运算放大器转换成模拟电压。由于波形数据是间断的取样数据,所以DDS发生器输出的是一个阶梯正弦波形,必须经过低通滤波器将波形中所含的高次谐波滤除掉,输出即为连续的正弦波。数模转换器内部带有高精度的基准电压源,因而保证了输出波形具有很高的幅度精度和幅度稳定性。 幅度控制器是一个数模转换器,根据操作者设定的幅度数值,产生出一个相应的模拟电压,然后与输出信号相乘,使输出信号的幅度等于操作者设定的幅度值。偏移控制器是一个数模转换器,根据操作者设定的偏移数值,产生出一个相应的模拟电压,然后与输出信号相加,使输出信号的偏移等于操作者设定的偏移值。经过幅度偏移控制器的合成信号再经过功率放大器进行功率放大,最后由输出端口A 输出。 数字分频锁相工作原理(输出C):(仅TFG2300,2300V) 由于直接数字合成技术产生高频信号成本较高,所以本机高频段使用数字分频锁相(PLL)技术。输出正弦波信号由锁相环中的压控振荡器产生,经过高速前置分频器和脉冲吞除可变分频器,进入鉴相器的输入端。晶体振荡器产生的基准信号经过分频器进入鉴相器的另一个输入端,如果两个信号的相位不同,鉴相器会产生出一个误差电压,经过滤波后去控制压控振荡器,使振荡器输出信号的频率发生变化,直到与晶体振荡器的基准信号频率相位完全相同,这时锁相环路便进入锁定状态。改变脉冲吞除可变分频器的分频比,即可以改变压控振荡器输出信号的频率。利用锁相环路良好的跟踪特性,可以得到一个与晶体振荡器频率稳定度相同的正弦波信号,并且具有良好的频谱纯度。 为了得到较宽的频率范围,本机使用了两个锁相环路,一个环路产生频率固定的正弦波信号,另一个环路产生频率可调的正弦波信号,两个信号经过混频器混频,再使用滤波器选择出两个信号的差频信号,经过放大器和程控步进衰减器后由输出端口C输出。 操作控制工作原理: 微处理器通过接口电路控制键盘及显示部分,当有键按下的时侯,微处理器识别出被按键的编码,然后转去执行该键的命令程序。显示电路使用菜单字符将仪器的工作状态和各种参数显示出来。 面板上的旋钮可以用来改变光标指示位的数字,每旋转15度角可以产生一个触发脉冲,微处理器能够判断出旋钮是左旋还是右旋,如果是左旋则使光标指示位的数字减一,如果是右旋则加一,并且连续进位或借位。 第三章 用户指南 通过学习本章内容,您可全面掌握仪器的使用方法,轻松自如地应用本仪器解决问题。 开机与复位 第21页 A路数据设定 第21页 A路频率周期设定 第23页 A路幅度设定 第23页 A路输出波形选择 第24页 A路偏移设定 第24页 A路存储与重现 第25页 扫描功能 第26页 调制功能 第28页 猝发功能 第29页 键控功能 第29页 错误信息 第31页 校准 第31页 B路使用指南 第32页 C路使用指南 第33页 开机与复位 仪器在符合第七章5.3和5.4 条规定的使用条件下,才能开机使用。 按下面板上的电源按钮,电源接通。首先显示“WELCOME TO USE” “欢迎使用”,然后依次显示0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 ,最后进入复位初始化状态,显示出当前A 路波形和频率值。(荧光显示型号能同时显示出频率值和幅度值,使用更加方便)。按【功能】键或【选项】键,可以进入菜单显示。在任何时候只要按【Shift】【复位】即可回到复位初始化状态。 A路数据设定 1.数据的输入 1.1 数字键输入: 十个数字键用来向显示区写入数据。写入方式为自右至左移位写入,超过十位后左端数字溢出丢失。符号键【./-】具有负号和小数点两种功能,在“偏移”功能时,按此键可以写入负号。当数据区已经有数字时,按此键则在数据区的末位数字上加小数点,如果数据区中已经带有小数点,则按此键不再起作用。使用数字键只是把数字写入显示区,这时数据并没有生效,所以如果写入有错,可以按当前功能键后重新写入,对仪器工作没有影响。等到确认输入数据完全正确之后,按一次单位键(【MHz】,【kHz】,【Hz】,【mHz】),这时数据开始生效,仪器将显示区数据根据功能选择送入相应的存储区和执行部份,使仪器按照新的参数输出信号。 数据的输入可以使用小数点和单位键任意搭配,仪器都会按照固定的单位格式(Hz,V,ms)将数据显示出来。 例如输入1.5Hz,或0.0015kHz,或1500mHz,数据生效之后都会显示为1.50Hz. 虽然不同的物理量有不同的单位,频率用Hz,幅度用V,时间用S,计数用个,相位用°,但在数据输入时,只要指数相同,都使用同一个单位键。即: 【MHz】键等于106,【kHz】键等于103,【Hz】键等于100,【mHz】键等于10-3。 输入数据的末尾都必须用单位键作为结束,因为按键面积较小,单位“个”“°”“%”“dB” 没有标注,都使用“Hz” 键作为结束。随着项目选择为频率,电压和时间等,仪器会显示出相应的单位:Hz ,V ,ms ,%, 和dB ,项目选择为“波形”“计数”或“相移”时没有单位显示。 1.2 步进键输入: 在实际应用中,往往需要使用一组几个或几十个等间隔的频率值或幅度值,如果使用数字键输入方法,就必须反复使用数字键和单位键,这是很麻烦的。为了简化操作,可以把频率间隔值设定为“步长频率”,使用步进键输入方法,每次使频率增加一个步长值,或每次减少一个步长值,而且数据改变后即刻生效,不用再按单位键。 例如: 要产生间隔为12.5kHz的一系列频率值,按键顺序如下: 按【功能】键选择为“扫描”,按【选项】键选中“步长频率”,按【1】【2】【.】【5】【kHz】。此后不管在任何功能时,只要在A 路频率状态下,都可以连续按【Shift】【∧】或【Shift】【∨】,得到一系列间隔为12.5kHz的递增或递减的频率值序列,操作快速而又准确。用同样的方法,可以使用步进键得到一系列等间隔的幅度值序列。步进键输入只能在A 路频率或A 路幅度时使用。 1.3 调节旋钮输入: 在实际应用中,有时需要对信号进行连续调节,这时可以使用数字调节旋钮输入方法。按位移键【<】或【>】,可以使数据显示中的光标数字位左移或右移,面板上的旋钮为数字调节旋钮,向右转动旋钮,可使光标位数字连续加一,并能向高位进位。向左转动旋钮,可使光标位数字连续减一,并能向高位借位。使用旋钮输入数据时,数字改变后即刻生效,不用再按单位键。光标数字位向左移动,可以对数据进行粗调,向右移动则可以进行细调。 调节旋钮输入可以在多种项目选择时使用,当不须要使用旋钮时,可以用位移键【<】和【>】取消光标数字位,旋钮的转动就不再有效。 1.4 数据输入方式选择: 对于已知的数据,使用数字键输入最为方便,而且不管数据变化多大都能一次到位,没有中间过渡性数据产生,这在一些应用中是非常必要的。对于已经输入的数据进行局部修改,或者需要输入连续变化的数据进行搜索观测时,使用调节旋钮最为方便。对于一系列等间隔数据的输入则使用步进键最为方便。操作者可以根据不同的应用要求灵活地选用最合适的输入方式。 连续功能: 仪器开机后为“连续”功能,按【功能】键可以循环选择“连续”,“扫描”,“调制”,“猝发”,“键控”,“外测”六种功能,使仪器 的输出更加丰富多彩。下面叙述“连续”功能状态: 2.1 A路频率周期设定: 按【选项】键,选中“A 路频率”,显示出当前频率值。可用数字键或调节旋钮输入频率值,在“输出 A”端口即有该频率的信号输出。 A 路信号也可以用周期值的形式进行显示和输入,按【Shift】【周期】键,可以显示出当前周期值,用数字键或调节旋钮输入周期值。但是仪器仍然是使用频率合成方式,只是在数据的输入和显示时进行了换算。由于受频率分辨率的限制,在周期较长时,所能给出的周期间隔也较大。输出信号的实际周期值,是数据生效之后显示出来的数值,可能与输入值有些差异。 2.2 A路幅度设定: 按【幅度】键,选中“A 路幅度”,显示出当前幅度值。可用数字键或调节旋钮输入幅度值,“输出 A”端口即有该幅度的信号输出。 2.2.1 幅度值的格式:A 路幅度值的输入和显示有两种格式:按【Shift】【峰峰值】选择峰峰值格式p-p ,按【Shift】【有效值】选择有效值格式rms 。随着幅度值格式的转换,幅度的显示值也相应地发生变化。 虽然幅度数值有两种格式,但是在仪器内部都是以峰峰值方式工作的,只是在数据的输入和显示时进行了换算。由于受幅度分辨率的限制,在有效值方式时,输入数据生效之后显示出来的数值,可能与输入值有些差异。如果输出波形为方波,只有在占空比为50% 时,幅度有效值的显示才是正确的,如果占空比不是50%,则方波有效值的显示是不正确的。 2.2.2 幅度衰减器: 按【Shift】【衰减】可以选择A 路幅度衰减方式,开机或复位后为自动方式“AUTO”,仪器根据幅度设定值的大小,自动选择合适的衰减比例。在输出幅度为2V,0.2V 和0.02V 时进行衰减切换,这时不管信号幅度大小都可以得到较高的幅度分辨率和信噪比,波形失真也较小。但是在衰减切换时,输出信号会有瞬间的跳变,这种情况在有些应用场合可能是不允许的。因此仪器设置有固定衰减方式。按【Shift】【衰减】后,用数字键输入衰减dB 值,再按【Hz】键,可以设定衰减值-20 dB, -40dB和 -60dB 三档,输入数字大于70 时选择为自动方式AUTO。选择固定方式可以使输出信号在全部幅度范围内变化都是连续的,但在幅度设定值较小时,信号幅度分辨率,波形失真,信噪比可能较差。 2.2.3 输出负载: 幅度设定值是在输出端开路时校准的,输出负载上的实际电压值为幅度设定值乘以负载阻抗与输出阻抗的分压比,仪器的输出阻抗约为 50Ω,当负载阻抗足够大时,分压比接近于1 ,输出阻抗上的电压损失可以忽略不计。但当负载阻抗较小时,输出阻抗上的电压损失已不可忽略,负载上的实际电压值与幅度设定值是不相符的,这点应予注意。 A 路输出具有过压保护和过流保护,输出端短路几分钟或反灌电压小于30V 时一般不会损坏,但应尽量防止这种情况的发生,以免对仪器造成潜在的伤害。 2.3 A路输出波形选择:A 路具有两种波形,在输出选择为A 路时,可以按【Shift】【0】选择正弦波,按【Shift】【1】选择方波。 2.3.1 方波占空比:在A 路选择为方波之后,按【Shift】【占空比】可以显示出方波占空比,这时可用数字键或调节旋钮输入占空比数值,输出即为设定占空比的方波。方波的占空比调整范围为20%-80% ,方波占空比的精度出厂时进行了校准,如果发现误差较大,可以随时进行校准,校准方法见本章8.2条。 2.3.2 TTL波的影响:当频率较高时,受TTL信号电平转换时的影响,正弦波形上会产生出两处毛刺,为消除这种影响,开机或复位后TTL信号是关闭的。如果要使用TTL 信号,可以按【Shift】【1】键将方波打开,TTL信号也被打开,此后A 路再选择为正弦波时TTL信号也不再关闭。如果要消除TTL信号对正弦波的影响,可以按【Shift】【复位】键将其关闭。 2.4 A路偏移设定:在有些应用中,需要使输出的交流信号中含有一定的直流分量,使信号产生直流偏移。在“连续”功能时,按【选项】键选中“A 路偏移”,显示出当前偏移值。可用数字键或调节旋钮输入偏移值,A 路输出信号便会产生设定的直流偏移。 应该注意的是,信号输出幅度值的一半与偏移绝对值之和应小于10V,保证使偏移后的信号峰值不超过±10V,否则会产生限幅失真。 在幅度衰减方式选择为自动时,输出偏移值也会随着幅度值的衰减而一同衰减。当幅度Vp-p值大于2V 时,实际输出偏移值等于偏移设定值。当幅度V p-p值大于0.2V而小于2V 时,实际输出偏移值为偏移设定值的十分之一。当幅度Vp-p值小于0.2V 时,实际输出偏移值等于偏移设定值的百分之一。 2.4.1直流电压输出:如果幅度衰减选择为固定0 dB 时,输出偏移值即等于偏移设定值,与幅度大小无关。如果将幅度设定为0V,那么偏移值可在±10V 范围内任意设定,仪器就变成一台直流电压源。可以输出设定的直流电压信号。在偏移设定时光标指示位无效,调节旋钮只能细调。 2.4.2 零点调整:对输出信号进行零点调整时,使用调节旋钮调整直流偏移量,比使用数字键要方便得多,向右转动旋钮直流电平上升,向左转动旋钮直流电平下降,经过零点时正负号能够自动变化,此时光标指示无效。 2.5 A路存储与重现: 在有些应用中,需要多次重复使用一系列不同频率和幅度的信号,频繁使用数字键设置显然非常麻烦,这时使用信号的存储和重现功能就非常方便。 按【Shift】【复位】键,存储地址指向第一个存储信号,可以设定第一个信号的频率值和幅度值,然后按【Shift】【存储】键,显示区清除,表示这个信号的频率值和幅度值都已经被存储起来。再设定第二个信号的频率值和幅度值,按【Shift】【存储】键,将第二个信号存储起来。如此下去直到存入最后一个信号。此后在需要的时候,只要连续按【Shift】【重现】键,全部存储信号就会依次重现出来,这使得多次重复性的测试变得非常方便。任何时候按【Shift】【复位】键,都会回到第一个存储信号。应该注意,循环重现信号的个数,总是等于最后一次存储操作时所存入信号的个数。 例如:对频率和幅度分别为1kHz、0.5V 和2kHz、1V 和3kHz、1V 的三个信号进行存储与重现,按键顺序如下: 【Shift】【复位】 【频率】【1】【kHz】【幅度】【0】【.】【5】【V】【Shift】【存储】 【频率】【2】【kHz】【幅度】【1】【V】【Shift】【存储】 【频率】【3】【kHz】【Shift】【存储】(幅度不变可不再设定) 此后,只要反复按【Shift】【重现】就会循环重现三个存储信号。信号的存储使用了永久性存储器,关断电源存储信号也不会丢失。可以把经常使用的信号存储起来,随时都可以重现出来使用。信号的存储与重现,只能用于A 路的频率值与幅度值。 扫描功能:按【功能】键选中“扫描”,如果当前显示为频率值,则进入频率扫描状态。输出频率的扫描采用步进方式,每隔一定的时间,输出频率自动增加或减少一个步长值。扫描始点频率,终点频率,步长频率和每步间隔时间都可由操作者来设定。 3.1 扫描起止点:扫描区间的低端为始点频率,高端为终点频率。按【选项】键选中“始点频率”,可用数字键或调节旋钮设定始点频率值,按【选项】键选中“终点频率”,设定终点频率值,但需注意终点频率值必须大于始点频率值。 3.2 扫描步长:扫描区间设定之后,扫描步长的大小应根据测量的粗细程度而定。扫描步长越大,扫描点数越少,测量越粗糙,但扫描周期所需要的时间也越短。扫描步长越小,扫描点数越多,测量越精细,但扫描周期所需要的时间也越长。按【选项】键选中“步长频率”,可用数字键或调节旋钮设定步长频率值。 3.3 间隔时间:在扫描区间和步长设定之后,每步间隔时间可以根据扫描速度的要求来设定。每步间隔时间越小,扫描速度越快。实际间隔时间为设定时间加上微处理器的执行时间,当间隔时间太小时,微处理器的执行时间将起主要作用,扫描速度就不会再加快。 按【选项】键选中“间隔时间”,可用数字键或调节旋钮设定间隔时间值。 3.4 扫描方式:按【选项】键选中“方式”,显示出扫描序号,用数字键或调节旋钮改变这个序号,可以对扫描方式进行选择。 扫 描 方 式 编 码 表 序号 提 示 扫 描 方 式 0 UP 从始点开始,步进增加到达终点,再返回始点重复扫描 1 DOWN 从终点开始,步进减少到达始点,再返回终点重复扫描 2 UP-ONCE 从始点开始,步进增加到达终点,停止扫描,每次触发扫描一次 3 UP-DOWN 从始点开始,步进增加到达终点,再步进减少到达始点,循环往返 3.5 扫描启动和停止:将仪器选择为频率扫描状态,扫描始点频率,终点频率,步长频率,间隔时间和扫描方式设定之后,按【触发】键可启动扫描过程。在扫描过程中,荧光显示机型可同步显示输出信号的频率值,便于及时监视扫描过程的进行。按任意键可使扫描停止,扫描停止后,输出信号便保持在停止时的状态不再改变。 3.6 手动扫描:扫描过程停止以后,可用步进键进行手动扫描,每按一次【Shift】【∧】键,频率增加一个步长值,每按一次【Shift】【∨】键,频率减少一个步长值,这样可以逐点观察扫描过程的细节变化情况。 3.7 幅度扫描:在“扫描”功能时,按【幅度】键显示出当前幅度值,各项扫描参 数的定义和设定方法,扫描过程的显示,扫描的启动和停止及手动扫描,都与频率扫描相类同。 3.8 扫描举例: 频率扫描:在1kHz至100kHz区间内,以步长为0.1kHz,间隔时间20ms, 进行频率逆扫描,按键顺序如下: 按【功能】键选中“扫描” 按【选项】键选中“始点频率”,按【1】【kHz】 按【选项】键选中“终点频率”,按【1】【0】【0】【kHz】 按【选项】键选中“步长频率”,按【0】【.】【1】【kHz】 按【选项】键选中“间隔时间”,按【2】【0】【ms】 按【选项】键选中“方式”,按【1】 最后按【触发】键即可启动频率扫描过程 幅度扫描:在1V至5V区间内,以步长为20mV,间隔时间为30ms,进行幅度正扫描,按键顺序如下: 按【功能】键选中“扫描” 按【幅度】【选项】键选中“始点幅度”,按【1】【V】 按【选项】键选中“终点幅度”,按【5】【V】 按【选项】键选中“步长幅度”,按【2】【0】【mV】 按【选项】键选中“间隔时间”,按【3】【0】【ms】 按【选项】键选中“方式”,按【0】 最后按【幅度】【触发】键即可启动幅度扫描过程。 调制功能:按【功能】键,选中“调制”,如果当前显示为频率,按【触发】键即可启动频率调制过程(调频 FM ON)。按【幅度】键显示为幅度,按【触发】键即可启动幅度调制过程(调幅 AM ON)。在调制功能时,A 路为载波信号,B 路为调制信号。一般来说载波频率应该比调制频率高十倍以上。 4.1 载波频率:在幅度调制时载波频率与“连续”功能时相同,但在频率调制时,DDS合成器时钟由晶体振荡器切换为压控振荡器,载波频率(A 路频率)的频率准确度和稳定度有所降低,如果发现误差较大,可以随时进行校准,校准方法见8.1条。 4.2 调制频率:按【选项】键选中“B 路频率”,显示出B 路频率值,可用数字键或调节旋钮设定B 路频率值。 4.3 调制波形:按【选项】键选中“B 路波形”,显示出调制信号的波形序号和波形提示,可用数字键或调节旋钮改变这个序号,即可改变调制信号的波形。 4.4 调制深度:在幅度调制时,按【选项】键选中“深度”,显示出调制深度值,可用数字键或调节旋钮设定调制深度值,调制深度表示载波幅度的变化量,例如100%的调制深度表示调制载波的最大幅度为设定值的100% ,最小幅度为设定值的0% ,即100%-0%=100% ,0%的调制深度表示调制载波的最大和最小幅度都为设定值的50% ,即50%-50%=0% ,同样120%的调制深度为110% -(-10%)=120% 。调制深度的另一种表示方法是:如果调制载波的最大幅度为A ,最小幅度为B,则: 调制深度% =100(A-B)/(A+B) 这种形式的调制载波叫作双边带载波,是大多数无线电台使用的调制方式。 4.5 调制频偏:在频率调制时,按【选项】键选中“频偏”,显示出调制频偏值,可用数字键或调节旋钮设定调制频偏值,调制频偏表示载波信号周期的变化量,如果载波信号周期的变化量为△T,载波信号周期为T,则: 调制频偏% =100△T/2T 4.6 外部调制输入:幅度调制和频率调制都可以使用外部调制信号,仪器后面板上有一个“调制输入”端口,可以引入外部调制信号。外部调制信号的频率应该和载波信号的频率相适应,外部调制信号的幅度应根据调制深度或调制频偏的要求来调整。使用外部调制信号时,应将B路幅度设定为0,关闭内部调制信号。 猝发功能: 按【功能】键选中“猝发”,仪器即进入猝发输出状态,可以输出一定周期数的脉冲串或对输出信号进行门控。 5.1 猝发计数设定: 按【选项】键选中“计数”,显示出当前计数值,可用数字键或调节旋钮设定每组输出波形的周期数。 5.2 间隔时间设定:按【选项】键选中“间隔时间”,显示出猝发信号的间隔时间值,可用数字键或调节旋钮设定各组输出之间的间隔时间。 5.3 猝发信号启动和停止:猝发计数和间隔时间设定之后,按【触发】键显示出 “BURST ”,猝发信号开始输出,达到设定的周期数后输出暂停。再经过设定的时间间隔后又开始输出,如此循环下去,输出一系列脉冲串波形。在猝发输出过程中,可按任意键使输出停止。 例如:要对频率1kHz 幅度2V 的信号进行猝发输出,每组输出5个波形,各组波形之间间隔为5ms。按键顺序如下: 按【功能】键选中“猝发” 按【选项】键选中“频率”,按【1】【kHz】 按【幅度】键选中“幅度”,按【2】【V】 按【选项】键选中“计数”,按【5】【Hz】 按【选项】键选中“间隔”,按【5】【ms】 最后按【触发】键即可启动猝发输出过程 5.4 单次猝发:按【选项】键选中“单次”,可以输出单次猝发信号,每按一次【触发】键,输出一次设定数目的脉冲串波形。 5.5 门控输出:如果计数值设定为0,则为无限多个周期输出。猝发输出启动之后,信号便连续输出,直到按任意键输出停止。这样可以通过按键对输出信号进行闸门控制。 键控功能:在数字通信或遥控遥测系统中,对数字信号的传输通常采用频移键控(FSK)或相移键控(PSK)的方式,对载波信号的频率或相位进行编码调制,在接收端经过解调器再还原成原来的数字信号。按【功能】键选中“键控”,仪器即可输出FSK ,PSK 和ASK 调制信号。 6.1 频移键控输出:在功能选择为“键控”时,如果当前显示为频率值,按【选项】键选中“始点频率”,设定载波频率值。按【选项】键选中“终点频率”, 设定跳变频率值。按【选项】键选中“间隔时间”,设定两个频率的交替时间间隔。然后按【触发】键,显示出 “FSK ”,即可输出频移键控信号。按任意键可使输出停止。 例如:要输出一个载波频率为1kHz ,跳变频率为200Hz ,交替间隔时间为30ms的FSK 信号,按键顺序如下: 按【功能】键选中“键控” 按【选项】键选中“始点频率”,按【1】【kHz】 按【选项】键选中“终点频率”,按【2】【0】【0】【Hz】 按【选项】键选中“间隔”,按【3】【0】【ms】 最后按【触发】键即可启动频移键控输出过程 6.2 相移键控输出:在频移键控方式下,按【选项】键选中“相移”,显示出当前相移值。用数字键设定“相移”值(不为0),“间隔时间”即为相移交替时间,然后按【触发】键,显示出 “PSK ”,即可输出相移键控信号,按任意键可使输出停止。 例如:要输出一个载波频率为1kHz ,相移为90°,交替间隔时间为30ms的PSK 信号,按键顺序如下: 按【功能】键选中“键控” 按【选项】键选中“频率”,按【1】【kHz】 按【选项】键选中“相移”,按【9】【0】【Hz】 按【选项】键选中“间隔时间”,按【3】【0】【ms】 最后按【触发】键即可启动相移键控PSK 输出过程 此后如果把“相移”值设定为0 ,则进入FSK 输出方式。 开机或复位后“相移”值为0 ,仪器工作在FSK 输出方式。 6.3 相移键控的观测:由于相移键控信号不断地改变相位,在模拟示波器上不容易同步,不能观测到稳定的图形,如果把B 路频率和相移键控时的A 路频率值设置为相同的值,在双踪示波器上用B 路信号作同步触发信号,即可观测到稳定的相移键控信号波形。 6.4 幅移键控输出:在功能选择为“键控”方式下,按【幅度】键,显示出当前幅度值,各项参数设定方法与FSK 相类同。按【幅度】【触发】键,显示出 “ASK ”,即可输出幅移键控信号。 错误信息:出错显示为ERROR * ,仪器只有三种出错的原因,列举如下,可以帮助操作者改正操作方法。 ERROR 1:扫描始点值大于终点值 ERROR 2:频率或周期值为 0 时不能相互转换 ERROR 3:程控码中含有非法字符 校准:技术指标中给出的参数误差为出厂时的指标,经过长期使用或者温度变 化较大时误差可能会增大。在用作精密测量时,应该对仪器进行校准,校准方法如下: 8.1 A路频率校准:将仪器的“输出A”连接到准确度六位数以上的频率计,在“连续”功能时,频率设定1MHz ,按校准密码【0】【0】【2】【7】【Shift】【校准】,进入频率校准状态,显示出十位数字的频率校准值,使用调节旋钮改变这个数值,可以改变输出信号的频率,将频率准确度校准到10-6 。校准完毕后,按【频率】键,退出校准状态。将功能选择为“调制”,按【触发】键进入频率调制状态,频率设定1MHz , 按校准密码【0】【0】【2】【7】【Shift】【校准】,进入载波频率校准状态,显示出十位数字的频率校准值,使用调节旋钮改变这个数值,可以改变输出信号的频率,将频率准确度校准到1% 。校准完毕后,按【频率】键,退出校准状态。两种频率校准常数都存储在永久性存储器中,关断电源也不会丢失。如果万一校准常数丢失了,会显示出“C”标志,需要进行重新校准。 8.2 方波占空比校准: 将仪器的“输出 A”连接到频率计,频率计的功能设置为“占空比测量”状态,将仪器设置到方波占空比状态,按校准密码【0】【0】【2】【7】【Shift】【校准】,进入占空比校准状态,用调节旋钮改变占空比值,从20% 到80% ,用频率计测量每个点的占空比值,如果误差较大,可用【∧】或【∨】进行调整,将占空比准确度校准到5% 。校准完毕后,按【频率】键,退出校准状态。 8.3 A路幅度校准: 打开仪器机箱,波形选择为正弦波,频率设定为 1kHz ,幅度格式选择为Vrms 值,幅度设定为 7Vrms ,使用真有效值电压表测量输出电压,微调电位器RP1 ,把输出电压校准到7V±50mV 。波形选择为方波,频率设定为200Hz,幅度设定为10Vrms,微调电位器RP8,把输出电压校准到10V±50mV。 8.4 A路偏移校准: 将衰减设定为0dB ,幅度设0V,偏移设0V,微调电位器RP5 ,将零点校准到 0V±5mV。再把偏移设10V,测量输出端口直流电压值,微调电位器RP4,将输出电压校准到 10V±0.1V。 8.6 B路幅度校准: B 路波形选择为正弦波,频率设定为1kHz ,幅度设定为20Vp-p ,使用真有效值电压表测量B 路输出电压,微调电位器RP1 ,把输出电压校准到7.07V±50mV 。 B路使用指南 9.1 波形选择:B 路具有32 种波形,在项目选择为“B 路波形”时,显示出当前波形的序号和波形提示,用数字键或调节旋钮改变这个序号,可以对B 路输出波形进行选择。在B 路任何选项时,都可以按【Shift】【0】选择正弦波,【Shift】【1】选择方波,【Shift】【2】选择三角波,【Shift】【3】选择锯齿波。 B 路32种波形表 序号 波 形 提 示 序号 波 形 提 示 00 正弦波 SINE 16 正弦波横切割 SIN-TRA 01 方波 SQUARE 17 正弦波纵切割 SIN-VER 02 三角波 TRIANG 18 正弦波调相 SIN-PM 03 降锯齿波 DN-RAMP 19 阶梯波 STAIR 04 正弦波(2倍频) 2-SINE 20 正直流 P-DC 05 方波(2倍频) 2-SQUAR 21 负直流 N-DC 06 三角波(2倍频) 2-TRING 22 对数函数 LOG 07 锯齿波(2倍频) 2-RAMP 23 指数函数 EXP 08 升锯齿波 UP-RAMP 24 半圆函数 ROUND 09 正脉冲 P-PULSE 25 Sinx/x函数 SINX/X 10 负脉冲 N-PULSE 26 平方根函数 SQURT 11 正双脉冲 2P-PULS 27 正切函数 TANGENT 12 负双脉冲 2N-PULS 28 心电图波形 CARDIO 13 编码调宽脉冲 CO-PULS 29 地震波形 QUAKE 14 正弦全波整流 ALL-SIN 30 任意波形 ARB 15 正弦半波整流 HLF-SIN 31 随机噪声 NOISE 9.2 频率设定:按【选项】键选中“B 路频率”,显示出当前频率值。可用数字键或调节旋钮输入频率值,在“输出 B”端口即有该频率的信号输出。 B 路频率不能进行频率周期转换。 9.3 幅度设定:按【选项】键,选中“B 路频率”,再按【幅度】键,选中“B 路幅度”显示出当前幅度值,可用数字键或调节旋钮输入幅度值,“输出 B”端口即有该幅度的信号输出。 B 路幅度只能使用幅度峰峰值Vp-p,没有衰减器。 C路使用指南(仅2300,2300V) 10.1 频率设定:按【选项】键,选中“C 路频率”,显示出当前频率值,可用数字键或调节旋钮输入频率值。C 路频率值单位为MHz,分辨率为10Hz。 例如:设定频率值120.532MHz,按键顺序如下: 【1】【2】【0】【.】【5】【3】【2】【MHz】 10.2 幅度设定:按【幅度】键,选中“C 路幅度”显示出当前幅度值和两位数字的衰减值(dB),输出幅度可用功率电平dBm显示,也可用有效值rms显示,按【Shift】【有效值】可以显示幅度有效值rms ,按【Shift】【峰峰值】可以显示幅度电平dBm ,C路幅度不能直接设定,只能用数字键或调节旋钮改变衰减值,幅度电平值dBm或有效值rms会随之改变,幅度电平值和幅度有效值与衰减值的关系如下式表示,当衰减值为 0 时,输出最大幅度电平20 dBm ,幅度有效值2243 mV 。 幅度电平值dBm =20dBm-衰减值 dBm = 10×log10(P/0.001) P=V2/R 式中P 为输出功率,V 为幅度有效值rms ,R 为负载电阻Ω 幅度电平单位dBm 表示输出功率相对于1 毫瓦的分贝值,对于50Ω负载的正弦波,幅度电平,幅度有效值和峰峰值三者对应关系如下表: 幅度电平对应表 幅度电平 有效值 峰峰值 +23.98 dBm 3.54 Vrms 10.00 V p-p +20.00 dBm 2.24 Vrms 6.32 V p-p +13.01 dBm 1.00 Vrms 2.828 V p-p +10.00 dBm 707 mVrms 2.000 V p-p +6.99 dBm 500 mVrms 1.414 V p-p 0.00 dBm 224 mVrms 632 mV p-p -6.99 dBm 100 mVrms 283 mV p-p -10.00 dBm 70.7 mVrms 200 mV p-p -36.02 dBm 3.54 mVrms 10.0 mV p-p 例如:设定衰减值为20 (dB),按键顺序如下: 【幅度】【2】【0】【Hz】此时输出幅度电平为0dBm ,有效值224 mVrms 。 10.3 频率调制: C 路作为载波信号,可以产生调频载波。在功能选择为“连续”时,按【选项】键,选中“C 路频偏”,显示出调制频偏值,可用数字键或调节旋钮设定调制频偏值,调制灵敏度为±10kHz/1Vp-p。C 路调制时,使用B 路作为调制信号,所以C 路调制频偏值与B 路的幅度值有如下关系: C 路频偏值±kHz = 10×B 路幅度值p-p 如果使用外部调制信号,可以从后面板“外调制输入”端口输入,但必须将频偏值设置为0,或将B 路幅度设置为0,关闭内部调制信号。外部调制信号幅度越大,调制频偏越大,此时“频偏”显示已没有意义。 10.4 参考频率:C 路采用“锁相环 + DDS”的模式工作,锁相环的参考频率由A 路提供,通过自动设置A 路参考频率值,可以使C 路输出分辨率为 10Hz的准确频率值。所以当选择为C 路输出时,A 路输出频率自动变为12.8MHz,并随着C 路频率值的变化作微小的变化。此时A 路不能再独立使用,不能再对A 路进行频率设置,TTL输出与此情况相同。 第四章 程控接口指南 本章介绍了程控接口的使用方法。通过本章的学习,您可使用程控接口通过一条电缆和计算机连接起来,组成自动测试系统,根据事先编制好的测试程序,完成自动测试。 概述 第36页 接口的选择 第36页 GPIB接口性能、功能介绍 第36页 RS232接口性能、功能介绍 第38页 接口的安装 第39页 仪器地址 第39页 仪器的程控命令 第40页 应用程序的编制 第41页 概述 现在,计算机的应用已经相当普遍,传统的测量仪器逐渐被数字化测量仪器所取代,连续的手工测量工作很多都更新换代为由计算机控制的自动测试系统,这是电子测量领域发展的必然趋势。目前国内外中高档测量仪器几乎全都带有程控接口。不管任何种类,任何型号的仪器,只要带有这种接口,就可以使用一条电缆线把它们与计算机连接起来,组成一个自动测试系统。在测量过程中,系统内各种仪器之间通过接口和电缆线进行数据交换和传输。根据事先编制好的测试程序,计算机准确地控制各种仪器进行协调一致的工作。例如,首先命令信号发生器给被测对象提供一个合适的信号,再命令频率计,电压表测量出相应的频率数据和电压数据,然后由计算机作数据处理,最后送打印机打印出测试报告。这就使得各种繁琐复杂的测试任务全部由测试系统自动完成,测试人员只要编制好测试程序就可以得到测试结果了。不但节省了人力,提高了效率,而且测试结果准确可靠,减少了人为的差错和失误,甚至可以完成一些手工测量无法完成的工作。 接口的选择 本机设有GPIB 测量仪器标准接口,也叫作IEEE-488接口,这是一种并行异步通讯接口,它具有传输速度快,可靠性高和功能完善的特点,但需要在计算机里配置一块GPIB 接口卡,使用24 芯屏蔽电缆。适用于科研和计量测试部门比较复杂的自动测试系统。 本机还设有RS232 程控接口,这是一种串行异步通信接口,它具有传输距离远,传输线少和接口简单的特点,而且所有微型计算机上都带有这种接口,不需要另外配置接口卡,适用于大专院校,工矿企业等普通的测试系统。 GPIB 接口性能与功能 GPIB 接口符合IEEE-488-1978 标准的规定。 1.1 接口电平:输入输出电平采用TTL电平,负逻辑,即: 数字“0”为高电平(≥2.0V); 数字“1”为低电平(≤0.8V) 1.2 传输速率:数据采用8位并行传输,传输速率一般为50k字节/秒。 1.3 接口连接:采用24线标准连接器及24芯屏蔽电缆。 1.4 系统组成:最多15台仪器,仪器之间连接电缆的总长度不能超过20米。 1.5 适用范围:适用于一般电气干扰不太严重的实验室或生产环境。 关于GPIB 接口功能的详细资料可参看专门书籍,下面只作简单介绍。 1.7 三线挂钩功能:通过三条控制线组成三线连锁挂钩方式,只有当系统中所有接受者都准备好接收数据时,发送者才能将所发送的数据送上接口总线并使数据有效。只有当发送者使接口总线上的数据有效时,系统中的接受者才允许接收这个数据,否则不允许接收数据。只有当系统中所有接受者都接收完一个数据时,发送者才能使这个数据无效,才能发送下一个数据。这就保证了系统中各设备之间准确可靠地双向异步传输数据。 1.8 听者功能:在自动测试系统中,仪器处于本地控制状态时,若收到自己的听地址,则仪器被寻址为听者,进入程控状态,显示标志字符“R”,此后便可以接受控者的程控命令进行工作,在串行查询时可以向控者发送表示仪器工作状态的状态字节。 1.9 服务请求:当系统中的某台设备发生了事先预料不到的情况,需要控者进行处理时,可以通过接口向控者提出服务请求。控者发现系统中的设备有服务请求时,即依次对系统中的各台设备进行串行查询。被查询到的设备通过讲功能向控者发送本设备的状态字节,根据状态字节,控者可以找到提出服务请求的设备以及服务请求的内容,并作适当的处理。 1.10 遥控本地:自动测试系统中的仪器可以工作在“遥控”状态,接受控者的控制命令,完成各项工作。也可以工作在“本地”状态,使用面板上的按键来完成仪器的各项功能。仪器进入程控状态以后,面板按键除【程控】键外全部失效。如果没处在本地封锁状态,那么按【程控】键可以使仪器返回本地控制状态。不管是否处在本地封锁状态,控者发送程控命令“BD”可以使仪器返回本地控制状态,面板全部按键恢复功能,程控标志字符“R”消失。 1.11本地封锁命令:仪器响应本地封锁命令进入本地封锁状态,【程控】键的返回本地功能失效,面板按键全部被封锁,仪器只能接受控者的命令进行工作。返回本地接口命令只能使仪器返回本地控制,但不能解除本地封锁状态,当仪器再次进入程控状态之后,本地封锁仍然有效。要解除本地封锁,控者只能发送程控命令“FW”,或者关断电源重新开机。 1.12 不听命令:仪器响应不听命令,关闭自己的听者功能,不再接受控者的程控命令,除非再次被寻址为听者,听功能才能恢复。 1.13 串行查询命令:仪器响应串行查询可能命令,进入串行查询状态,此时如果被寻址为讲者,则将仪器的状态字节发送给控者,向控者报告自己的工作状态。仪器响应串行查询不能命令后,结束串行查询状态,此后若再被寻址为听者,则将自己的状态字节清零,完成一次串行查询过程。仪器的状态字节为一个八位二进制数,其各位含意如下: b7=0 b6=0: 无服务请求 b6=1: 有服务请求 b5=0: 工作正常 b5=1: 有错误发生 b4=0: b3-b0:四位二进制数表示错误编码,编码含意见使用说明 例如: 工作正常,状态字节为00 程控码非法,面板显示ERROR 3,状态字节为99,二进制 01100011B RS232 接口性能 接口符合 EIA-RS232 标准的规定。 2.1 接口电平:逻辑“0”:+5V~+15V; 逻辑“1”:-5V~-15V 2.2 传输格式:传输信息的每一帧数据由11位组成:1个起始位(逻辑0),8个数据位(ASCII码),1个标志位(地址字节为逻辑1,数据字节为逻辑0),1个停止位(逻辑1)。 2.3 传输速率:数据采用异步串行传输,传输速率为2400bits/s 2.4 接口连接:采用9线标准连接器及三芯屏蔽电缆。 2.5 系统组成:最多99台仪器,仪器之间连接电缆的总长度不能超过100米。 2.6 适用范围:适用于一般电气干扰不太严重的实验室或生产环境。 下面简单介绍RS232接口功能,详细资料可参看专门书籍。 2.7 进入程控:开机后仪器工作在手动操作状态,按键【Shift】【程控】,显示出程控标志“R”和程控地址,表示仪器进入程控操作状态,此时全部按键失去作用,仪器只能根据控者发出的程控命令进行工作。如果需要恢复手动操作状态,控者可以发送返回本地命令“BD”,程控标志“R”消失,仪器回到手动操作状态,全部按键恢复功能。也可以发送复位命令“FW”,与重新开机效果相同。 2.8 地址信息:仪器进入程控状态以后,开始接受控者发出的信息,根据标志位判断是地址信息还是数据信息,如果收到的是地址信息,判断是不是本机地址,如果不是本机地址,则不接收此后的任何数据信息,继续等待控者发来的地址信息。如果判断为是本机地址,则开始接收此后的数据信息,直到控者发来下一个地址信息,再重新进行判断。 2.9 数据信息:接收数据信息之后,进行判断并且存储,如果收到的字符是换行符Chr(10),则认为此次数据信息接收完毕,仪器便开始逐条执行此次程控命令规定的操作。 接口的安装 3.1 GPIB 接口安装:仪器后面板有一个24线接口插座,将24芯的GPIB 传输电缆线的插头插入接口插座,并用卡子固紧。电缆线的另一端插入计算机中GPIB 接口卡的插座上或传输总线分配器的插座上。 3.2 RS232 接口安装:仪器后面板有一个 9 线接口插座,将3 芯的RS232 传输电缆线的插头插入接口插座,并用卡子固紧。电缆线的另一端插入计算机上的串行接口插座上或传输总线分配器的插座上。 仪器地址 在自动测试系统中,每一台设备都必须设定一个编号,称为仪器地址。一般来说控者(计算机)的仪器地址设为00 ,其它设备的仪器地址设定范围RS232 系统为01至99 ,GPIB 系统为01至15 ,每台设备的听地址和讲地址为同一个数值。 本机仪器地址:按键【Shift】【程控】,仪器显示19 ,即为本机出厂时的仪器地址。如果需要修改地址,可在开机后输入00DD四位数字,其中DD为所要设定的地址编码,然后按一次【Shift】【程控】,仪器地址编码即被修改为DD。之所以需要输入00DD四位数字,只是一种安全措施,防止地址编码无意中被轻易修改。仪器地址设定之后,只要不按上述步骤重新修改地址,则仪器地址编码将永久保持不变。 仪器的程控命令 程控命令是计算机通过接口向被控设备发送的一系列ASCII 码字符串,被控设备根据程控命令进行工作。每台仪器的程控命令都有各自规定的格式和定义,用户在编写应用程序时必须严格遵守这些规定,才能准确地控制这台仪器完成各项工作。 4.1 命令编码:本机程控命令的编码分为功能码,单位码和数值码三个部分,为方便用户使用,功能码直接由汉语拼音字头组成, 两个字母为一组,其含意和仪器功能一一对应,只要熟悉汉语拼音,无需特别记忆即可立即使用(如有用户需要使用其他字母定义功能码,可按用户要求定制软件)。如下表: 功能码编码表 功能 编码 功能 编码 功能 编码 功能 编码 频率 PL 键控 JK 方波 FB A 路 AL 周期 ZQ 始点 SD 占空比 ZK B 路 BL 幅度 FD 终点 ZD 峰峰值 FF C 路 CL 衰减 SJ 步长 BC 有效值 YX 波形 BX 偏移 PY 间隔 JG 步进增 BZ 复位 FW 连续 LX 方式 FS 步进减 BJ 扫描 SM 计数 JS 存储 CC 调制 TZ 相移 XY 重现 CX 本地 BD 猝发 CF 正弦波 ZX 触发(启动) QD 版本 BB 为了避免与猝发(CF)重复,触发功能编码改为启动(QD)。 单位码表示数据的物理单位,为了符合使用习惯,不使用汉语拼音,如下表: 单位码编码表 单位 编码 单位 编码 MHz MH KHz KH Hz,V,s HZ,VV,SS mHz,mV,ms mH,mV,mS 同一个数量级的不同物理单位可以混用,另外,电压单位 V 使用VV,时间单位 s使用SS,不能只写为 V 和 S ,这是为了满足两个字母为一组的格式。 数值码 0 至 9 十个数字和小数点,与一般数学使用毫无区别,勿需说明。 4.2 编码字符范围:本机程控命令编码使用字符的范围是: 英文字母: A~Z(a~z)大小写含意相同(只有字母 M(m) 大小写含意不同) 数字: 0~9 符号: 小数点. 分号; 空格 除此之外的任何其他字符都不允许使用,否则将会出错。 4.3 编码长度:一个程控命令字符串中的字符总数不得超过50个,(实际应用中也不可能超过50个),每个字符串末尾都必须加结束符Chr(10),表示一个字符串的结束,否则可能产生混乱。建议将结束符用编程语句写入应用程序,这样一则可以免去每个字符串末尾都加一次结束符,二则也绝不会因疏忽而遗漏了结束符。 4.4 分隔符:程控命令中的一系列字母和数字可以连续书写,但是为了使程序阅读和检查起来清晰明了,也可以在不同功能的程控命令之间插入分隔符,分隔符可以使用分号(;)或空格,其位置不受限制。仪器在执行程控命令时对分隔符不作处理,也不受其影响。 4.5 错误命令:如果程控命令中使用了非法字符或者仪器不能执行的命令,仪器有操作出错显示ERROR 3 。 4.6 控制能力:程控命令几乎可以控制仪器的全部功能,只有数字调节手轮功能,外测功能和电源开关除外。 应用程序的编制 所谓应用程序,也就是在自动测试系统中,测试人员为了准确地控制各种仪器设备而给计算机(系统控者)编制的控制程序。在编写应用程序之前,必须仔细阅读本书的内容,熟悉仪器的使用方法。程控命令的使用实际上是非常容易的,只要熟悉了仪器的手工操作,然后把仪器的手工操作按键顺序依次用程控编码写出来即可。应用程序的编制可以使用多种计算机语言,相信用户参考本书可以很快地编制出适合于自己测试任务的应用程序。 下面给出一些不同类型的程控命令应用实例供参考: 例1:连续输出,正弦波,频率1MHz, 幅度有效值500mV,程控命令如下: LX ZX PL 1MH YX FD 500mV 例中使用了大写字母,空格分隔符,字母M和m含意不同。 例2:方波,频率1kHz, 幅度峰峰值1V,程控命令如下: fbpl1khfffd1vv 例中使用了小写字母,不使用分隔符,电压单位 V 写作 vv 。 例3:正弦波,频率扫描输出,始点频率1kHz, 终点频率10kHz, 步长频率10Hz, 间隔时间20ms,程控命令如下: ZX;PLSM;SD1KH;ZD10KH;BC10HZ;JG20mS;PL;QD 例中使用了大写字母,分号分隔符,“QD”命令触发扫描过程。 如果是GPIB 系统,在扫描过程中,仪器仍然可以接收程控命令,停止扫描过程,执行新的操作。如果是RS232 系统,在扫描过程中,仪器不能再接收程控命令,必须用手动按任意键使仪器停止扫描过程,才能重新接收程控命令,执行新的操作。在“猝发”和“键控”功能时,情况与此相同。 例4:显示本机软件版本号,程控命令如下: BB 例5:返回本地控制状态,恢复键盘操作,程控命令如下: BD 第五章 扩展功能介绍 本章介绍了信号发生器对本身信号进行功率放大和作为频率计使用的方法。 频率计 第44页 频率测量 第44页 周期测量 第44页 测量选择 第44页 功率放大器 第44页 输出电压 第44页 频率范围 第45页 输出功率 第45页 输出保护 第45页 频率计 如果选择了频率计选件,可以对外部信号进行频率测量或周期测量,在作频率计使用时,A 路输出固定频率不能改变。将外部被测信号从后面板“外测输入”端口接入,被测信号可以是任意波形的周期性信号,信号幅度应大于100mVp-p ,小于20Vp-p 。对于低频信号,如果信号中含有高频噪声,应加适当的低通滤波器,否则由于噪声引起的触发误差的影响,测量结果可能不够精确。对于方波信号,则没有触发误差的影响。 1.1 频率测量:按【功能】键选中“外部计数”,按【触发】键,即开始对外部信号进行频率测量,显示出测量标志“S”,测量数据每两秒钟更新一次,显示出被测信号的频率值。在测量过程中键盘功能被封锁,按住任意键不放,超过两秒钟,测量标志“S”消失,测量过程停止,键盘功能恢复。按【触发】键,可再一次开始测量过程。 1.2 周期测量:按【选项】键选中“外部周期”,按【触发】键,即开始对外部信号进行周期测量,显示出测量标志“S”,测量数据的更新速度与被测信号的周期值有关,每两个周期更新一次,显示出被测信号的周期值。在测量过程中键盘功能被封锁,按住任意键不放,超过两个周期时间,测量标志“S”消失,测量过程停止,键盘功能恢复。此时如果没有外部信号,则键盘功能不能恢复,必须关断电源重新开机。 1.3 测量选择:在频率测量时,被测信号频率越高,测量结果显示位数越多,相对测量准确度越高。如果被测信号频率较低,应该使用周期测量。在周期测量时,被测信号周期越长,测量结果显示位数越多,相对测量准确度也越高,但须注意噪声引起的触发误差的影响。 功率放大器 使用输出信号线将“输出A”端口与后面板“功放输入”端口相连,在后面板的“2倍功放输出”端口可以输出经过功率放大的信号。 2.1 输出电压:功率放大器的电压放大倍数为两倍,即“2倍功放输出”端口的信号输出幅度等于A 路幅度设定值的两倍。 2.2 频率范围:功率放大器的频率范围为10Hz-150kHz ,在此范围内幅度平坦度优于3% ,正弦波失真度优于1% ,最高频率可以达到200kHz 。 2.3 输出功率:功率放大器的输出功率如下表达式: P = V 2 / R 式中 P为输出功率W V为输出幅度有效值Vrms R为负载电阻Ω 最大输出幅度可以达到30Vp-p(10.6Vrms) ,最小负载电阻可以小到2Ω,此外工作环境温度越高,输出信号频率越高,要求输出信号失真度越小,可能达到的最大输出功率就越小,一般情况下最大输出功率可以达到8W(8Ω)或2W(50Ω)。 2.4 输出保护:功率放大器具有输出短路保护和过热保护,一般不会损坏,但应尽量避免长时间输出短路,频率,幅度和负载尽量不要用到极限值,特别是两种参数不能同时用到极限值,以免对功率放大器的性能造成伤害。 第六章 服务与支持 保修概要 石家庄市无线电四厂对生产及销售产品的工艺和材料缺陷,自发货之日起给予一年的保修期。保修期内,对经证实是有缺陷的产品,本厂将根据保修的详细规定给于修理或更换。 除本概要和保修单所提供的保证以外,本厂对本产品没有其他任何形式的明示和暗示的保证。在任何情况下,本厂对直接、间接的或其他继发的任何损失不承担任何责任。 联系我们 在使用产品的过程中,若您感到有不便之处,可和石家庄市无线电四厂直接联系: 周一至周五 北京时间 8:00-17:00 电话: 0311-86032327(售后服务) 传真:0311-86018511 0311-86014314(技术支持) 或通过电子信箱与我们联系 sales@wxdsc.com 石家庄市无线电四厂网站 http://www.wxdsc.com 第七章 技术指标 A路技术指标 波形特性 第48页 频率特性 第48页 幅度特性 第48页 偏移特性 第48页 输出阻抗 第48页 幅度调制 第48页 频率调制 第49页 相位调制 第49页 脉冲串调制(猝发)第49页 扫描特性 第49页 存储特性 第49页 B路技术指标 波形特性 第49页 频率特性 第49页 幅度特性 第50页 C路技术指标(仅限TFG2300、TFG2300V) 波形特性 第50页 频率特性 第50页 幅度特性 第50页 调制特性 第50页 TTL输出 第50页 通用特性 第51页 技术指标(选件) 程控接口 第51页 频率计 第51页 功率放大器 第51页 频率基准 第51页 A路技术指标 1.1波形特性 波形种类:正弦波,方波,直流 波形长度:4~16000点 波形幅度分辨率:10 bits 采样速率:180 MSa/s 杂波谐波抑制度:≥50dBc(F<1MHz) ≥ 40dBc(1MHz2V), 2mV p-p (0.2V 4V 通用特性 5.1 操作特性:按键输入,菜单显示,手轮调节 5.2出错显示:3种出错显示 5.3电源条件:电压:AC220V(1±10%) 频率:50Hz(1±5%) 功耗:<30VA 5.4 环境条件:温度:0~40℃ 湿度:80% 5.5 机箱尺寸: 254 mm×103 mm×384 mm 重量:3 kg 5.6 显示方式:液晶显示LCD,黄绿背光,中文菜单,廉价实用 荧光显示VFD,兰绿字符,英文菜单,显示清晰,亮度高 5.752制造工艺:使用表面贴装工艺和大规模集成电路,可靠性高,体积小,寿命长。 技术指标(选件) 6.1程控接口: GPIB(IEEE-488)测量仪器标准接口 RS232串行接口 USB接口 485接口 6.2频率计: 频率测量范围:1Hz~100MHz 周期测量范围:1ms~1000ms 输入信号幅度:100mV p-p~20Vp-p 6.3 功率放大器 最大功率输出:8W(8Ω),2W(50Ω) 最大输出电压:30VP-P 频率带宽:1Hz~200kHz 6.4 频率基准: 温补晶振:稳定度±(5×10-7)/日

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