Was ist ein Arbiträrgenerator?
Ein Arbiträrgenerater ist ein Signalgenerator, der Signale mit beliebigen Frequenzen und Wellenformen erzeugen kann.
Die Funktionsgeneratoren der vorhergehenden Generation, die so genannten FG, konnten nur Signale mit einem festen Muster ausgeben.
Im Gegensatz dazu zeichnen sich Arbiträrgeneratoren durch ihre Fähigkeit aus, beliebige Signale zu erzeugen, die vom Benutzer eingestellt werden können, selbst wenn die FG-Funktionen erhöht werden und komplexe Signalformen erforderlich sind. Die Hauptmethode zur Erzeugung von Arbiträrsignalen besteht darin, digitale Signalformen in einem Halbleiterspeicher zu speichern und sie durch DA-Wandlung auszugeben.
Anwendungen von Arbiträrgeneratoren
Arbiträrgeneratoren werden häufig bei der Entwicklung und Prüfung von elektronischen Geräten eingesetzt. Systeme und einzelne Komponenten werden wiederholt mit Arbiträrgeneratoren für Design, Test und Produktion getestet.
Sie werden z. B. in der drahtlosen Kommunikation mit Zwischenfrequenz-ZF- und Hochfrequenz-HF-Signalen sowie für Tests in Bereichen der Physik wie Quantencomputing und Spintronik eingesetzt.
Einige Arbiträrgeneratoren können Wellenformen mit hoher Geschwindigkeit erzeugen, während andere es dem Benutzer ermöglichen, nach Belieben Sequenzwellenformen, modulierte Wellen, gepulste Wellen usw. zu definieren und auszugeben.
Funktionsweise der Arbiträrgeneratoren
Die Arbiträrgeneratoren, die sich in der Vergangenheit durchgesetzt haben, werden als Funktionsgeneratoren FG bezeichnet. Das sind Arbiträrgeneratoren, die neben Sinus- und Pulswellen auch Dreieck-, Rampen- und Rauschwellen erzeugen können. Obwohl Funktionsgeneratoren auch einfache Arbiträrwellenformen erzeugen können, reichen sie nicht aus, um komplexe Wellenformen zu erzeugen.
Im Gegensatz dazu bestehen Arbiträrgeneratoren im Allgemeinen aus einem großen Signalformspeicher, einer Taktsignalquelle und einem D/A-Wandler. Dadurch kann die Abtastfrequenz in der Taktsignalquelle beliebig eingestellt werden, so dass alle auf der Wellenformskala aufgezeichneten Wellenformdaten ohne Unterbrechung ausgegeben werden können.
Insbesondere durch den Ersatz des Wellenform-ROM-Teils durch einen wiederbeschreibbaren RAM-Speicher im digitalen Direktsynthese-Oszillator DDS-Systemoszillator kann der Benutzer Wellenformen frei schreiben Das DDS-System besteht aus einem Akkumulator mit einem Addierer und einem Latch und akkumuliert den Frequenzeinstellwert N synchron mit dem Takt. Das DDS-System besteht aus einem Akkumulator mit einem Addierer und einem Zwischenspeicher, der den Frequenzvorgabewert N synchron mit dem Takt akkumuliert, um digitale Daten in Form von Sägezahnwellen zu erhalten.
Sonstige Informationen zu Arbiträrgeneratoren
1. Funktionen von Arbiträrgeneratoren
Zu den Arbiträrwellenformen gehören Sinus-, Rechteck-, Dreieck- und Sägezahnwellen sowie Wellenformen mit einem Zeitelement wie kontinuierliche, einmalige und intermittierende Wellen.
Die Frequenz ist nicht nur konstant, sondern verfügt auch über eine Funktion namens Sweep, die die Frequenz kontinuierlich verändert. Außerdem kann die Amplitude beliebig von 10 mVp-p bis 30 Vp-p erzeugt werden.
2. Anwendungen von Arbiträrgeneratoren
Der Arbiträrgenerator verfügt über mehrere BNC-Ausgangsklemmen, die unempfindlich gegen Rauschen sind und die Verluste bei der Signalübertragung minimieren.
Die Ausgangsimpedanz beträgt 50 Ω, so dass darauf geachtet werden muss, das Signal zu dämpfen, wenn die Eingangsimpedanz der anzuschließenden Schaltung niedrig ist. Jede Ausgangsklemme kann eine beliebige Wellenform ausgeben.
So kann z. B. eine konstante Frequenz von Kanal 1 und eine Frequenz von Kanal 2 abgetastet werden, und es kann eine Zwischenfrequenz erzeugt werden, indem beide Signale durch eine als Mischer bezeichnete Schaltung geleitet werden, was Tests wie die Messung der Empfangsempfindlichkeit von Kommunikationsgeräten ermöglicht.
Es kann auch als Antriebssignal für verschiedene Prüfgeräte verwendet werden, z. B. zur Änderung der Drehzahl eines Motors oder zur willkürlichen Änderung der Schwingungsfrequenz eines Schwingungsprüfers.
3. USB-anschließbare Arbiträrgeneratoren für beliebige Wellenformen
Eine zunehmende Zahl neuerer Arbiträrgeneratoren verfügt über USB-Anschlüsse. Arbiträre Wellenformen können mit einer PC-Anwendung eingestellt werden, und der Arbiträrgenerator kann über USB gesteuert werden.
Der USB wird auch als Kommunikationsanschluss für ON/OFF oder Frequenzsweep mittels eines automatischen Steuerprogramms verwendet. Es ist eine Vielzahl von Steuerungen möglich, wie z. B. das Umschalten zwischen Sinus-, Rechteck-, Sägezahn- und Burst-Wellenformen, das Ändern von Amplitude und Tastverhältnis sowie das Wobbeln der Frequenz.