Виртуальные генераторы сигналов произвольной формы

Генераторы сигналов произвольной формы представляют собой устройства, которые генерируют стандартные и определенные пользователем сложные сигналы. Генераторы характеризуются высокой точностью, стабильностью и простотой управления. Они вырабатывают модулированные сигналы для тестирования различных устройств, импульсные сигналы для тестирования дисковых накопителей, шумовые сигналы для проверки блоков питания и др.

Виртуальные генераторы сочетают в себе производительность стационарных генераторов и достоинства ПК. Генераторы используют цифровые методы выработки определенных пользователем сигналов, форма и частотные составляющие которых определяются последовательностью значений, хранящихся в памяти генератора. Значения определяют амплитуду сигнала, а высокоточный программируемый тактовый блок управляет цифроаналоговым преобразователем. Результатом является аналоговый сигнал, который отвечает значениям, хранящимся в памяти.

Существует несколько методов создания сигнала:

- захват сигнала цифровым осциллографом и его сохранение в памяти генератора;

- определение формы и параметров сигнала посредством математических и аналитических функций с использованием специального программного обеспечения;

- рисование (изображение) сигнала на экране посредством программного обеспечения.

Рис. 18. 6. Организация построения сигналов произвольной формы:

а – форма сигнала буфера 1; б – форма сигнала 2; в – соединение трех образцов; г – соединение двух образцов; д – компоновка сигнала произвольной формы

Рис. 18. 7. Внешний вид лицевой панели виртуального генератора

В генераторах используется один из двух режимов генерации: произвольный режим или режим прямого цифрового синтеза.

В произвольном режиме во встроенной памяти генератора хранятся буферы сигнала, а память FIFO содержит списки, которые определяют способ соединения буферов сигнала между собой. Произвольный режим обеспечивает большую гибкость при генерации сигналов произвольной формы. Режим прямого цифрового синтеза больше подходит для генерации сигналов стандартной формы – синусоидальной, прямоугольной и треугольной. Такой режим генерирует повторяющиеся сигналы с очень высоким частотным разрешением, точностью, стабильностью и низким фазовым шумом.

На рис. 18.6 представлены отдельные образцы сигналов и компоновка из них сигнала произвольной формы. На рис. 18.7 показан внешний вид лицевой панели виртуального генератора.