DDS7 provozní manuál

Transkript

1 DDS7 provozní manuál Generátor funkcí Sigenol DDS7 slouží ke generování měřících a testovacích napěťových signálů ve frekvenčním pásmu do 23 MHz. Tento přístroj umožňuje vytvářet harmonický, trojúhelníkový, obdélníkový a TTL signál. Sigenol DDS7 podporuje širokou škálu modulací těchto signálů jako je AM, FM, FSK, PSK, PWM, BURST a několik typů rozmítání frekvence SWEEP, přičemž lze využívat i více těchto modulací současně.

2 DDS7 provozní manuál... 1 Upozornění... 3 Popis prvků přístroje na čelním a zadním panelu... 5 Výstupy... 6 Analogový výstup... 6 Obdélníkový výstup... 6 TTL výstup... 7 Výstup ±1 V... 8 Vstupy... 8 Vstup AM... 8 Vstup FM/FSK/PSK... 8 Vstup PWM... 8 Ovládání přístroje... 9 Zapnutí přístroje... 9 Tlačítko SHIFT Nastavení frekvence Změna průběhu výstupního signálu (analogový výstup) Uložení frekvence do paměti Načtení frekvence z paměti Indikace přebuzení analogového výstupu Menu nastavení zobrazení amplitudy Modulace AM - amplitudová modulace FM - frekvenční modulace FSK - frekvenční klíčování PSK - fázové klíčování PWM - pulzně-šířková modulace SWEEP - lineární, logaritmické a harmonické rozmítání frekvence BURST - externí spínání výstupního signálu OFFSET - regulace stejnosměrného offsetu

3 Upozornění - Před prvním použitím zařízení si pečlivě přečtěte tento provozní manuál. - Pro napájení přístroje používejte vždy pouze zdroj s výstupním napětím 12 V AC (střídavé napětí, efektivní hodnota), který je dimenzován pro trvalé zatížení 700 ma nebo vyšší. - Nikdy nepřipojujte žádný zdroj napětí (signálu) na výstupní BNC konektory přístroje, výstupy přístroje navzájem nepropojujte. - Nepokládejte přístroj na vlhké nebo mokré plochy, zabraňte styku přístroje s vodou nebo jinými kapalinami. (Přístroj lze v případě potřeby otřít vlhkým hadříkem nebo mýdlovou vodou. Nepoužívejte chemické čističe.) - Nevystavujte přístroj extrémní vlhkosti. - Nevystavujte přístroj přímému slunečnímu záření, otevřenému ohni nebo teplotám vyšším než 40 C. - Nepracujte s přístrojem v blízkosti zdrojů silného elektromagnetického záření. - Nevystavujte přístroj nárazům nebo silným vibracím. - Případné opravy nebo modifikace by měl provádět pouze výrobce zařízení nebo autorizovaný servis. - Uchovávejte přístroj mimo dosah dětí. - Nikdy nenechávejte přístroj dlouhodobě zapnutý bez dohledu. - Toto je výrobek třídy A. V domácím prostředí může tento výrobek způsobovat vysokofrekvenční interferenci. V takovém případě se může vyžadovat, aby uživatel přijal příslušná opatření. - S obalovými materiály zacházejte dle platných zákonů. - Elektroodpad nevhazujte do směsného odpadu - Výrobce je ekologická společnost plnící povinnost zpětného odběru, odděleného sběru, zpracování, využití a odstranění elektroodpadu ve spolupráci s firmou Rema Systém a.s. - Pokud byl přístroj delší dobu v chladu (pod 10 C) nebo byl naopak vystaven vysokým teplotám (nad 40 C) vyčkejte před jeho zapnutím na ohřátí/ochlazení přístroje na pokojovou teplotu. Pokud si nejste jisti, jakou máte na přístroji nastavenou amplitudu (úroveň) výstupních signálů, raději před zapnutím přístroje odpojte jeho výstupy od dalších zařízení. - Přístrojovou krabici neotevírejte, vnitřní části přístroje se nepokoušejte opravovat nebo modifikovat. (Přístroj je vybaven skrytou pečetí při jejímž porušení dojde k zániku záruky.) 3

4 4

5 Popis prvků přístroje na čelním a zadním panelu 0 Tlačítko 0 / ESC 1 Tlačítko 1 / PWM 2 Tlačítko 2 / šipka nahoru 3 Tlačítko 3 / harmonický-trojúhelníkový signál 4 Tlačítko 4 / šipka vlevo 5 Tlačítko 5 / šipka dolu 6 Tlačítko 6 / šipka vpravo 7 Tlačítko 7 / SWEEP 8 Tlačítko 8 9 Tlačítko 9 10 Tlačítko SHIFT 11 Tlačítko CLEAR 12 Tlačítko A / AM 13 Tlačítko B / FM 14 Tlačítko C / FSK 15 Tlačítko D / PSK 16 BNC konektor obdélníkový výstup 17 BNC konektor PWM vstup 18 BNC konektor FM/FSK/PSK vstup 19 BNC konektor analogový výstup 20 BNC konektor AM vstup 21 BNC konektor TTL výstup 22 Jack konektor výstup +/- 1V 23 Hlavní vypínač 24 Přepínač DC/AC obdélníkového výstupu 25 Přepínač attenuátoru analogového výstupu 26 Regulace amplitudy obdélníkového výstupu 27 Regulace stejnosměrného offsetu analogového výstupu 28 Regulace amplitudy analogového výstupu 29 Kontrolka přebuzení analogového výstupu 30 LCD displej 31 Konektor napájecí napětí 5

6 Výstupy Analogový výstup Na konektoru (19) je k dispozici analogový signál s harmonickým (sinus) nebo trojúhelníkovým průběhem. Parametry: Frekvenční rozsah 1 Hz až 23 MHz Celkové harmonické zkreslení -65 db (tj. 0,05%) harmonického signálu při f = 20 khz, U = 15 V šš naprázdno Rozsah amplitudy 0 V až 20 V šš naprázdno do 20 MHz 0 V až 10 V šš naprázdno do 23 MHz Použitelné modulace AM, FM, FSK, PSK, SWEEP, BURST Výstupní impedance 50 Ω Nastavení amplitudy K nastavení amplitudy (úrovně) výstupního signálu na analogovém výstupu slouží otočný ovladač amplitudy (28) a přepínač výstupního attenuátoru (25). Po přepnutí tohoto přepínače vlevo se sníží amplituda výstupního signálu o 20 db, což odpovídá desetinásobnému snížení výstupní amplitudy. Na spodním řádku textového displeje se zobrazuje přibližná hodnota (typicky ±5%) amplitudy výstupního signálu na analogovém výstupu. V menu je možné nastavit způsob zobrazení. Obdélníkový výstup Na konektoru (16) je k dispozici obdélníkový signál. Parametry: Frekvenční rozsah Rozsah amplitudy Použitelné modulace Výstupní impedance 1 Hz až 23 MHz 0 V až 10 V šš naprázdno PWM, FM, FSK, PSK, SWEEP, BURST 50 Ω 6

7 Nastavení amplitudy K nastavení amplitudy (úrovně) výstupního signálu na obdélníkovém výstupu slouží otočný ovladač amplitudy (26). Oddělení obdélníkového výstupu Při přepnutí přepínače (24) do polohy vlevo nabývá napětí na obdélníkovém výstupu pouze kladných hodnot, pohybuje se tedy mezi nulovou hodnotou a kladnou hodnotou nastavenou přístrojovým knoflíkem (26). Při přepnutí tohoto přepínače do polohy vpravo nabývá napětí na tomto výstupu kladných i záporných hodnot. TTL výstup Na konektoru (21) je k dispozici digitální signál. Úrovně tohoto signálu odpovídají logickým úrovním TTL. Maximální frekvence tohoto signálu je 20 MHz. V pásmu 20 až 23 MHz je na tomto výstupu 0V. TTL výstup je k dispozici pouze pokud je na analogovém výstupu nastaven harmonický signál. Při nastavení trojúhelníkového signálu je zde 0V. Parametry: Frekvenční rozsah Amplituda Použitelné modulace Výstupní impedance 1 Hz až 20 MHz 5 V šš naprázdno FM, FSK, PSK, SWEEP, BURST 600 Ω 7

8 Výstup ±1 V Na standardním jack 3,5mm konektoru (22) je k dispozici zdroj stejnosměrného napětí ±1 V. Toto napětí lze využít pro připojení externího potenciometru (nebo i jiného regulačního členu, senzoru a podobně), kterým mohou být buzeny modulační vstupy. Vstupy Generátor Sigenol DDS7 disponuje třemi níže uvedenými vstupy. Vstup AM Vstup AM (20) je určen výhradně pro amplitudovou modulaci (AM) signálu na analogovém výstupu (19). Vstup FM/FSK/PSK Vstup FM/FSK/PSK (18) je univerzální a je určen pro použití jako analogový vstup pro frekvenční modulaci (FM) a nebo jako digitální vstup s TTL vstupními úrovněmi pro frekvenční (FSK) a fázové (PSK) klíčování a pro externí spínání signálu (BURST). Vstup PWM Vstup PWM (17) je určen výhradně pro pulzně-šířkovou modulaci signálu na obdélníkovém výstupu (16). 8

9 Ovládání přístroje Zapnutí přístroje Do konektoru (31) umístěného v zadním panelu přístroje připojte střídavé napájecí napětí 12 V AC z napájecího adaptéru a adaptér zastrčte do síťové zásuvky. Adaptér není z bezpečnostních důvodů součástí přístroje. Přístroj zapněte přepnutím hlavního vypínače (23) vpravo (symbol I). Po zapnutí přístroje se na displeji (30) zobrazí nejprve přibližně na jednu sekundu úvodní obrazovka s informacemi o typu přístroje a o výrobci: DDS7 Poté se zobrazí na horním řádku údaj o výstupní frekvenci a za další cca 3 sekundy na spodním řádku údaj o amplitudě (úrovni) výstupního signálu na analogovém výstupu například: f= Hz Um= 7,50 V S Jako výchozí se vždy načte frekvence uložená v paměti D. (Uložení frekvence do pamětí viz dále.) Přístroj je připraven k použití do pěti sekund po zapnutí. 9

10 Tlačítko SHIFT SHIFT umožňuje použití druhých funkcí tlačítek. Funkci SHIFT aktivujete stisknutím tlačítka SHIFT (10). Opětovným stisknutím ji deaktivujete. Při aktivní funkci shift lze používat červeně zabarvená tlačítka jako šipky a tlačítka umístěná na krajích k aktivaci dalších funkcí přístroje. Pokud je funkce SHIFT aktivní, v pravém dolním rohu displeje (30) je zobrazen černý obdélník: Nastavení frekvence a) výchozí režim zadávání frekvence Stisknutím tlačítek 0 až 9 zadejte frekvenci. Stisknutím tlačítka CLEAR (11) se vymaže poslední číslice v čísle udávajícím frekvenci. Stisknutím a podržením tlačítka CLEAR (11) se nastaví nulová hodnota. b) změna výstupní frekvence pomocí šipek Aktivujte SHIFT (viz Tlačítko SHIFT výše). V pravém dolním rohu displeje se zobrazí černý obdélník a aktivují se červená tlačítka (2,5,4,6) pro funkci šipek. V tomto režimu se na displeji zobrazí kurzor. Pro pohyb kurzoru vlevo stiskněte šipku vlevo (4) a pro pohyb kurzoru vpravo stiskněte šipku vpravo (6). Stisknutím šipky nahoru (2) nebo dolů (5) můžete zvyšovat/snižovat příslušný řád zobrazeného čísla, které udává frekvenci výstupního signálu. Při stisknutí a podržení šipky nahoru/dolů se příslušný řád čísla postupně zvyšuje/snižuje. Poznámka: Veškeré změny frekvence se projeví na výstupech okamžitě. Nastavenou frekvenci není potřeba nijak potvrzovat. Na všech třech výstupech jsou vždy signály o shodné frekvenci. 10

11 Změna průběhu výstupního signálu (analogový výstup) Na analogovém výstupu může být buď harmonický (sinus) a nebo trojúhelníkový signál. Pro změnu výstupního signálu z harmonického na trojúhelníkový nebo naopak aktivujte SHIFT (viz Tlačítko SHIFT výše)a pak stiskněte tlačítko (3). Harmonický signál na analogovém výstupu je na displeji znázorněn písmenem S: Trojúhelníkový signál na analogovém výstupu je na displeji znázorněn písmenem T: S T Uložení frekvence do paměti Napište na displej frekvenci, kterou chcete uložit do paměti (viz Nastavení frekvence výše). A pak stiskněte a chvíli podržte jedno ze čtyř tlačítek A (12), B (13), C (14) nebo D (15), podle toho, do které z těchto čtyř pamětí chcete hodnotu uložit. Na displeji se pak na cca dvě sekundy zobrazí například: f= Hz Saved in A mem. A hodnota frekvence se uloží do příslušné paměti. 11

12 Načtení frekvence z paměti Pro načtení frekvence z paměti A, B, C nebo D se nejprve ujistěte, že funkce SHIFT není aktivní a pak stiskněte příslušné tlačítko A (12), B (13), C (14) nebo D (15). Indikace přebuzení analogového výstupu Pokud je amplituda signálu na analogovém výstupu (19) příliš vysoká a dochází kvůli tomu k jeho zkreslení, rozsvítí se červená kontrolka OL (Over Load) (29). Svit této kontrolky pouze upozorňuje, že může být signál zkreslený. Příliš vysoká amplituda může být i například při současném nevhodném nastavení offsetu a/nebo amplitudy a/nebo amplitudové modulace. Tato indikace funguje pouze ve frekvenčním pásmu do 500 khz. Menu nastavení zobrazení amplitudy Pro spuštění menu stiskněte a podržte tlačítko SHIFT (10). Menu slouží k nastavení módu zobrazení amplitudy signálu na analogovém výstupu (19). Po spuštění menu se na LCD zobrazí například: Umax p-p p p 50Ω 2=UP 5=DOWN D=OK Pomocí červených tlačítek šipka nahoru (2) a šipka dolů (5) vyberte mód zobrazení a potvrďte stiskem tlačítka D(15). Přistroj si pamatuje nastavený mód i po odpojení napájecího napětí. Na výběr jsou následující módy: Úroveň v dbm při zátěži 50Ω Maximální hodnota napětí špička-špička při zátěži 50Ω Maximální hodnota napětí špička-špička Maximální hodnota napětí při zátěži 50Ω Maximální hodnota napětí Efektivní hodnota napětí při zátěži 50Ω Efektivní hodnota napětí naprázdno Grafické zobrazení 12

13 Modulace AM - amplitudová modulace Popis: V závislosti na hodnotě napětí na vstupu AM (20) je měněna amplituda výstupního signálu analogového výstupu. Kladné napětí na vstupu AM (20) má za následek zvýšení amplitudy výstupního signálu oproti amplitudě nastavené a záporné napětí na vstupu AM (20) má za následek snížení amplitudy. Amplitudová modulace nemá vliv na obdélníkový ani na TTL výstup. Použití: Připojte modulační signál ke vstupnímu konektoru AM (20). Amplitudová modulace je stále aktivní nezávisle na ostatních nastaveních přístroje a není ji nutné nijak zapínat. Sigenol DDS7 umožňuje využívat amplitudovou modulaci současně s ostatními typy modulací, rozmítáním a dalšími funkcemi. Parametry: Rozsah vstupního napětí AM -1V až +1V Rozsah modulace amplitudy 10% až 200% Max. modulační frekvence 10 MHz 13

14 FM - frekvenční modulace Popis: Frekvence signálů na všech výstupech je měněna v závislosti na napětí na vstupu FM/FSK/PSK (18). Napětí -1 V na vstupu odpovídá hodnotě frekvence uložené v paměti A a napětí +1 V na vstupu odpovídá hodnotě uložené v paměti B. Lze zvolit několik ze tří různých režimů FM modulace viz dále. Použití: Uložte minimální a maximální hodnotu frekvence do pamětí A a B. Hodnoty A a B mohou být libovolné od 1 Hz do 23 MHz. Aktivujte SHIFT stisknutím tlačítka SHIFT (10) a pak stiskněte tlačítko B(FM) (13). Potom se na displeji zobrazí volba mezi třemi různými režimy FM modulace: A=lin. B=log. C=harmonic Následující tabulka popisuje matematicky i graficky všechny tři režimy závislostí frekvence výstupních signálů na okamžité hodnotě napětí na vstupu FM/FSK/PSK (18): 14

15 f = f A) lineární B) logaritmické C) harmonické u +1 u+ 1 n f A + f B f B f A + ( f B f A ) u f = A + f = sin 2π f f A n B A kde f...frekvence výstupního signálu [Hz] f A...frekvence uložená v paměti A [Hz] f B...frekvence uložená v paměti B [Hz] u...okamžitá hodnota napětí na vstupu FM [V] n...počet úrovní; n = 512 až 4096 [-] Stiskněte tlačítko A (12), B (13) nebo C (14) pro zvolení jednoho z režimů. Během cca dvou sekund pak proběhne inicializace a přístroj pracuje v režimu FM modulace. Připojte zdroj modulačního signálu ke konektoru FM/FSK/PSK (18). 15

16 Při aktivní frekvenční modulaci jsou na displeji zobrazeny informace o minimální a maximální frekvenci například: Hz FM Hz Frekvenční modulace může být aktivní i při současně používané AM, PWM a dalších funkcích. Pro vypnutí režimu frekvenční modulace nebo změnu nastavení stiskněte libovolnou klávesu. Parametry: Rozsah vstupního napětí FM -1V až +1V Maximální rozsah modulace frekvence 1: Max. modulační frekvence 5 khz (20 khz) 16

17 FSK - frekvenční klíčování Popis: Frekvence je skokově měněna mezi dvěma hodnotami v závislosti na logické úrovni vstupního signálu na vstupu FM/FSK/PSK (18). Logická nula na vstupu FM/FSK/PSK (18) odpovídá hodnotě frekvence uložené v paměti A a logická jednička na vstupu FM/FSK/PSK (18) odpovídá hodnotě uložené v paměti B. Frekvenční klíčování může být aktivní také současně s AM a PWM modulací. Modulační digitální signál může mít i velmi vysokou frekvenci a frekvenci výstupního signálu tak lze měnit i mnohokrát během jedné periody. Použití: Uložte hodnoty frekvencí do pamětí A a B. Hodnoty A a B mohou být libovolné od 1 Hz do 23 MHz. Aktivujte SHIFT a pak stiskněte tlačítko C(FSK) (14). Připojte zdroj modulačního signálu ke konektoru FM/FSK/PSK (18). Při aktivním frekvenčním klíčování jsou na displeji zobrazeny informace o hodnotách frekvencí A a B, například takto: Hz FSK Hz Frekvenční klíčování může být aktivní i při současně používané AM nebo PWM modulaci. Pro vypnutí režimu frekvenčního klíčování nebo změnu nastavení stiskněte libovolnou klávesu. Parametry: Rozsah vstupního napětí FSK 0 V až 5 V Maximální rozsah modulace frekvence 1: Max. modulační frekvence 10 MHz 17

18 PSK - fázové klíčování Popis: Fáze všech výstupních signálů je skokově měněna mezi nulovou a nenulovou (uživatelem nastavenou) hodnotou v závislosti na logické úrovni vstupního signálu na vstupu FM/FSK/PSK (18). Modulační digitální signál může mít i velmi vysokou frekvenci a fázi tak lze měnit i mnohokrát během jedné periody výstupního signálu. Použití: Aktivujte SHIFT (10) a pak stiskněte tlačítko D(PSK) (15). Na displeji se zobrazí následující informace: α = 0 D=START Pomocí červených tlačítek (2,5,4,6) nastavte požadovaný fázový posun α ve stupních a pak stiskněte tlačítko D (15). Během cca jedné sekundy proběhne inicializace a přístroj pracuje s modulací PSK. Připojte logický signál na vstup FM/FSK/PSK (18). Logická nula na tomto vstupu odpovídá fázovému posunu výstupního signálu 0 a logická jednička odpovídá nastavenému fázovému posunu α. Pro vypnutí režimu fázového klíčování nebo změnu nastavení stiskněte libovolnou klávesu. Parametry: Rozsah vstupního napětí PSK 0 V až 5 V Maximální rozsah modulace fáze 0 až 360 Max. modulační frekvence 10 MHz 18

19 PWM - pulzně-šířková modulace Popis: V závislosti na hodnotě napětí na vstupu PWM (17) je měněna střída (šířka pulzů) výstupního obdélníkového signálu na výstupu (16). Na ostatní výstupy nemá PWM modulace žádný vliv. Pulzně-šířková modulace je stále aktivní nezávisle na ostatních nastaveních přístroje. Při nulovém napětí na PWM vstupu, nebo pokud tento vstup není zapojen, je střída výstupního obdélníkového signálu 50%. PWM může být také aktivní současně spolu s dalšími modulacemi, rozmítáním nebo spolu s dalšími funkcemi. Použití: PWM modulace obdélníkového signálu na výstupu (16) je trvale aktivní bez ohledu na ostatní nastavení. Lineární závislost střídy obdélníkového signálu na napětí na vstupu PWM je ale jen při nastavení trojúhelníkového průběhu na analogovém výstupu. Pro použití PWM modulace stačí tedy pouze nastavit trojúhelníkový průběh na analogovém výstupu (Aktivujte SHIFT (10) a pak stiskněte tlačítko (3)). Parametry: Rozsah vstupního napětí PWM -1V až +1V Rozsah modulace střídy 0% až 100% Max. modulační frekvence 10 MHz 19

20 SWEEP - lineární, logaritmické a harmonické rozmítání frekvence Popis: Interní (softwarové) rozmítání frekvence mění frekvenci výstupního signálu mezi hodnotami frekvencí uloženými v pamětech A a B, a to buď lineárně, logaritmicky a nebo harmonicky. Rychlost rozmítání je dána nastavenou periodou T. Použití: Aktivujte SHIFT (10) a pak stiskněte tlačítko (7)(SWEEP). Potom se na displeji zobrazí volba mezi třemi různými režimy SWEEP: A=lin. B=log. C=harmonic Stiskněte tlačítko A (12), B (13) nebo C (14) pro zvolení jednoho z režimů. Režimy jsou velmi podobné režimům frekvenční modulace viz výše. Potom se na displeji zobrazí volba periody rozmítání: T= ms 2,5,4,6 D=START Pomocí červených tlačítek (2,5,4,6) zvolte periodu rozmítání v ms a následně stiskněte tlačítko D (15). Během cca dvou sekund pak proběhne inicializace a přístroj pracuje v režimu rozmítání (SWEEP). Při aktivním rozmítání jsou na displeji zobrazeny informace o minimální a maximální frekvenci například: Hz SWP Hz 20

21 Rozmítání může být aktivní i při současně používané AM a PWM modulaci. Pro vypnutí režimu rozmítání nebo změnu nastavení stiskněte libovolnou klávesu. Parametry: Typy rozmítání lineární, logaritmické, harmonické Max. poměr minimální a maximální frekvence 1: Min. perioda rozmítání 1 ms Max. perioda rozmítání 60 s 21

22 BURST - spínání výstupního signálu Popis: Umožňuje spínat výstupní signál externím digitálním signálem. Při logické nule na vstupu FM/FSK/PSK (18) je amplituda střídavé složky výstupních signálu nulová. Při logické jedničce je amplituda výstupních signálů nenulová, respektive odpovídá normálnímu nastavení. Případně lze zvolit i opačné nastavení tak, aby byla amplituda nulová při logické jedničce. Použití: a) nulová hodnota amplitudy při log.0 Uložte nulovou frekvenci do paměti A a nenulovou frekvenci do paměti B a zapněte funkci FSK (Aktivujte SHIFT (10) a pak stiskněte tlačítko C(FSK) (14) viz výše) b) nulová hodnota amplitudy při log.1 Uložte nulovou frekvenci do paměti B a nenulovou frekvenci do paměti A a zapněte funkci FSK Poznámka: Případnou nežádoucí stejnosměrnou složku analogového výstupu můžete snadno potlačit externím oddělovacím kondenzátorem. Parametry: Rozsah vstupního napětí BURST Max. frekvence spínání 0 V až +5 V 10 MHz 22

23 OFFSET - regulace stejnosměrného offsetu Popis: Umožňuje regulovat stejnosměrnou složku výstupního analogového signálu na výstupu (19). Na ostatní výstupy nemá nastavení offsetu žádný vliv. Použití: Pro regulaci stejnosměrného offsetu použijte přístrojový knoflík (27). Ve středové poloze je offset nulový, otáčením po směru hodinových ručiček hodnota offsetu roste, otáčením proti směru hodinových ručiček hodnota offsetu klesá. Parametry: Rozsah regulace stejnosměrného offsetu -3V až +3V možnost nastavení několika různých způsobů zobrazení výstupních amplitud (úrovní) možnost softwarové kalibrace výstupní frekvence 23