TFG 2003型 DDS 函数信号发生器简介.doc

预备知识三 TFG 2003型 DDS 函数信号发生器简介TFG2003型 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，其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信号发生器优异的技术指标和强大功能特性的完美结合。l 频率精度高: 频率精度可达到10-5 数量级 l 频率分辩率高: 全范围频率分辨率40mHz l 无量程限制: 全范围频率不分档，直接数字设置l 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l 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l 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 l 猝发特性: 可以对信号进行门控输出和猝发计数输出l 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l 调制特性：可以输出多种调制信号AM，FM，FSK，ASK，PSK l 计算功能: 可以选用频率或周期，幅度有效值或峰峰值l 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l 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l 程控特性: 可以选配GPIB接口或RS232接口，组成自动测试系统接通仪器电源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。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A5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B2后面板总揽（图2）1GPIB接口2调制/计数器外测输入3TTL输出4保险丝5RS232接口6电源接口3 用户界面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项目A路频率A路频率A 路频率A路频率A路频率B路频率始点频率B 路频率A 路计数始点频率A 路波形终点频率B 路波形A 路间隔终点频率B路波形步长频率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”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。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。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【】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】 。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【Shift】【A/B】。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：0B 路：波形：正弦波 频率：1kHz 幅度：1V p-p波形：正弦波 频率：0MHz 幅度：0dBm 4开机与复位 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。4.1 A路数据设定4.1.1数据的输入4.1.1.1 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。4.1.1.2 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15kHz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15kHz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。4.1.1.3 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【】，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【】取消光标数字位，旋钮的转动就不再有效。4.1.1.4 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。4.2 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。下面叙述均在“连续”功能状态下：4.3 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。4.3 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。4.3.1 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。4.3.2 幅度量程的选择：按【项目】键选择为“方式”，如果方式为“0”，则为多量程方式，在A路输出幅度小于2V和0.2V时进行量程切换，小幅度应用时因使用多量程工作方式，这样可以得到较高的信噪比和较高的分辨率。但是在量程变动时，输出信号会有瞬间的跳变，切换前后的输出幅度也可能有些不连续，这种情况在有些应用场合可能是不允许的。因此仪器有幅度单量程方式。在项目选择为“方式”时，按【】键，方式显示为“1”，即进入幅度单量程方式。此后输出信号在全部幅度范围内变化都是连续的，但这时幅度最小分辨率为20mV，小幅度会有波形失真，信噪比也较低。如果使用很小幅度的信号，可以使用面板上的手动输出衰减器，衰减范围为0-70dB，步进10 dB。B路幅度没有量程切换和衰减器。4.4 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。4.4.1 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10-90。4.4.2 单A路输出：开机后为双路输出，当频率较高时，A路正弦波受B路的影响，波形不光滑。 这时可将方波占空比设定为99%，方波变为直流电平，B路输出关闭，这时A路可输出高质量的正弦波形。（用完后应及时将占空比数值恢复，否则B路没有输出。）4.5 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幅度多量程时，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。4.5.1 直流电压输出：如果“方式”选择为“1”，此时幅度为单量程，输出偏移值总是等于偏移设定值，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。4.5.2 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。4.6 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