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195型
40MS/s任意波形发生器
美国福禄克公司北京办事处
操作手册
本文件包含福禄克公司的专有信息,这些信息仅供仪器
操作与维修之用.未经福禄克公司的书面许可不得以任何方
式复制本文件中的信息.
Fluke Precision Measurement Ltd
Hurricane Way
Norwich Airport Industrial Estate
Norwich, Norfolk NR6 6JB, U.K.
电话: 44 1603 404 824
传真: 44 1603 483 670
速 查 目 录
引言............................................................................................................................................. 1
技术指标...................................................................................................................................... 2
波形.................................................................................................................................................................... 2
工作模式............................................................................................................................................................ 3
输出.................................................................................................................................................................... 4
各种输入............................................................................................................................................................ 4
通道间(INTER-CHANNEL)的操作.................................................................................................................. 5
安全性.......................................................................................................................................... 6
电磁兼容(EMC)......................................................................................................................... 7
安装............................................................................................................................................. 7
连接............................................................................................................................................. 8
前面板连接........................................................................................................................................................ 8
后面板连接........................................................................................................................................................ 9
概述........................................................................................................................................... 10
初始操作.......................................................................................................................................................... 10
工作原理.......................................................................................................................................................... 12
标准波形操作............................................................................................................................. 13
设置波形发生器参数...................................................................................................................................... 13
警告和错误消息.............................................................................................................................................. 15
同步输出.......................................................................................................................................................... 16
扫频操作.................................................................................................................................... 17
概述.................................................................................................................................................................. 17
设置扫频参数.................................................................................................................................................. 18
触发的猝发和门控...................................................................................................................... 20
概述.................................................................................................................................................................. 20
触发的猝发...................................................................................................................................................... 21
门控模式.......................................................................................................................................................... 23
触发的猝发和门控模式中的同步输出.......................................................................................................... 23
跳频模式.................................................................................................................................... 24
产生任意波形............................................................................................................................. 25
引言.................................................................................................................................................................. 25
选择和输出任意波形...................................................................................................................................... 26
产生新的波形.................................................................................................................................................. 26
修改任意波形.................................................................................................................................................. 27
任意波形序列.................................................................................................................................................. 31
对任意波形的频率和幅度控制...................................................................................................................... 32
对任意波形的同步输出设置.......................................................................................................................... 33
任意波形模式中的波形保持.......................................................................................................................... 33
输出滤波器设置.............................................................................................................................................. 34
脉冲和脉冲串............................................................................................................................. 34
脉冲的设置...................................................................................................................................................... 34
脉冲串设置...................................................................................................................................................... 35
脉冲和脉冲串模式中的波形保持.................................................................................................................. 37
调制........................................................................................................................................... 37
引言.................................................................................................................................................................. 37
外部调制.......................................................................................................................................................... 38
内部调制.......................................................................................................................................................... 38
求和........................................................................................................................................... 39
引言.................................................................................................................................................................. 39
通道间的同步............................................................................................................................. 40
同步两台波形发生器.................................................................................................................. 42
从辅助功能菜单进行系统操作.................................................................................................... 43
校准........................................................................................................................................... 45
需要的设备...................................................................................................................................................... 45
校准步骤.......................................................................................................................................................... 45
校准程序.......................................................................................................................................................... 46
远地校准(略)................................................................................................................................................ 48
维护........................................................................................................................................... 49
附录 1. 警告消息和出错消息...................................................................................................... 49
附录 2. 同步输出的自动设置...................................................................................................... 54
附录 3. 仪器出厂默认设置......................................................................................................... 55
附录 4. WaveForm DSP2 任意波形产生软件............................................................................. 55
1
本手册介绍1,2,4通道任意波形发生器的特点
和操作.2和4通道波形发生器之间的物理区别很简单
- 2通道的仪器没有通道3,4的设置键和输出连接.单
通道仪器具有基本相同的键,但是这些键的布局却很
不相同,以便适应1/2高的机箱.在本手册最后的折页
图中示出了这三种型号的样子.
任何一种仪器的单个通道的设置和操作方法都是
相同的,因此在介绍与任何单个通道相关的功能时,
在不同的仪器型号之间不作区别.而那些与多通道操
作相关的特点(通道之间的求和,锁相等)很明显地
只适用于多通道仪器.有关的各章集中放在在本手册
的最后(但在远地操作之前),但是在适当的情况下,
某些介绍多通道操作的内容也会出现在前面的章节中.
为了避免重复,在介绍的内容很明显地只适用于多通
道的情况时,不一定在文字中特别注明适用于2和4通
道的情况.
引言
本台合成的可编程任意波形发生器具有如下的特
点:
● 1路,2路 或 4路独立的任意波形通道
● 高达 40MHz 的取样频率
● 频率达16MHz的正弦波和方波
● 12 比特的垂直分辨度
● 每个通道64k 点的水平分辨率
● 256k 点的非易失型波形存储器
● 波形的连接,循环和序列
● 通道间的触发,求和,调制和相位控制
● GPIB 和 RS232 接口
本仪器把直接数字合成技术和锁相环技术结合在
一起,在一个紧凑的仪器中实现了高的性能和丰富的
特性.它能够以很高的分辨率和准确度产生从0 1mHz
到 16MHz的各种波形.
任意波形可以由12比特的垂直分辨率和4到
65536个水平点来定义.此外还有包括正弦波,方波,
三角波,斜波和脉冲波在内的许多标准波形.
任意波形还可以按用户规定的频率或周期来重放,
而且取样速率也可以根据周期或频率来确定.
仪器还具有在规定的起始点和结束点之间的丰富
的波形编辑功能,这包括波形插入,点编辑,线绘制,
幅度调节和反向等.使用提供的任意波形生成软件还
可以得到更广泛的特点.该软件是一个以视窗
(Windows)为基础的设计工具,它使得用户能够从数
学表达式,组合其他波形,手画或者使用所有这三种
技术的组合来生成波形.用这种方法生成的波形可以
通过RS232 或 GPIB接口进行下载至仪器.
由用户规定长度和名称以后,可以存储多达100
个波形.若干波形可以串在一起以形成一个多达16步
的波形序列.每个波形可以按照用户的规定重复1到
32768次.
所有波形均可在其全部频率范围内,以30毫秒到
15分钟的速率扫频.扫频可以是线性的或者是对数
的,可以是单次的或者是连续的.单次扫频可以从前
面板,触发输入端或者数字接口来触发.仪器还提供
一个扫频光标.
对所有的波形都可以使用幅度调制功能,幅度调
制由前一个通道来控制,或者通过调制
(MODULATION)输入插座由一个外部波形发生器来
控制.
对所有的波形都可以使用信号相加功能,信号相
加由前一个通道来控制,或者通过求和(SUM)输入
插座由一个外部波形发生器来控制.
对所有的波形都可以使用触发的猝发功能,触发
信号的每一个有效沿都将产生一个载波的猝发.猝发
中的波形周期数目可以在1到1,048,575之间设置.在
门控模式之下,当门控信号为真时打开输出信号,当
门控信号为假时关闭输出信号.触发模式和门控模式
均可以从前一个通道或下一个通道来控制;从仪器内
部的触发发生器(0.005Hz到100kHz)来控制;从一
个外部的源(直流到1MHz)来控制;或者由一个按键
操作或远地命令来控制.
任何数目的通道都可以按用户规定的相位角来锁
相.这个功能可以用来产生多相的波形或者对不同频
率的几个波形进行锁相.
当需要多于4个通道的时候,可以使用参考输入/
输出(REF IN/OUT)插座和同步输出(SYNC OUT)
插座上的信号来对两台仪器进行锁相.
波形发生器的参数清晰地显示在具有4行20个字
符的带背光的LCD显示器上.各种软键和子菜单可以
用来指导用户在许多最复杂的功能之间浏览.所有参
数均可以直接从数字小键盘输入.而且,大多数参数
还可以使用旋轮来进行增量和减量的操作.在需要的
时候,本系统将迅速而容易的数字数据输入和准模拟
2
调节结合在一起.
作为标准配置,本波形发生器具有RS232和GPIB
接口.这些接口可以用来远地控制所有的仪器功能或
者下载任意波形.
除了在常规的RS232模式下工作之外,该串行接
口还可以用于可寻址模式.这时,可以把32台仪器与
一台PC机的串行接口连接起来.
技术指标
本技术指标适用于18-28℃的温度范围,经余热30
分钟之后,在50 负载的最大输出的情况.
波形
标准波形
正弦波,方波,三角波,直流,正斜波,负斜波,
sin(x)/x,脉冲,脉冲串,余弦波,偏移正弦波(haversine)
和偏移余弦波(havercosine).
正弦波,余弦波,偏移正弦波和偏移余弦波
范围:0.1mHz 到 16 MHz
分辨力/分辨率:0.1mHz / 7 位数字
准确度:在1年内10 ppm
温度稳定性:典型值 <1 ppm/℃
输出电平:2.5mV 到 10V峰-峰值,至 50
负载
谐波失真:总谐波失真:到100kHz <0.1% ,
20kHz<-65dBc
到1MHz< -50dBc
到10MHz< -35dBc
到16MHz <-30dBc
非谐波寄生信号:到1MHz < -65dBc ,1MHz 到
16MHz <-65dBc + 6dB/倍频程
方波
范围:1mHz 到 16MHz
分辨力/分辨率:1mHz/4 位数字
准确度:设置值的 ± 1 个字
输出电平:2.5mV 到 10V峰-峰值 ,至 50
负载
上升和下降时间:< 25 ns
三角波
范围:0.1mHz 到 100kHz
分辨力/分辨度:0.1mHz / 7 位数字
准确度:在1年内10 ppm
输出电平:2.5mV 到 10V峰-峰值,至 50
负载
线性度误差:到 30 kHz <0.1%
斜波和 Sin(x)/x
范围:0.1mHz 到 100kHz
分辨力/分辨度:0.1mHz/ 7 位数字
准确度:在1年内10 ppm
输出电平:2.5mV 到 10V峰-峰值,至50
负载
线性度误差:到 30 kHz -40dB
外部调制信号范围:电压幅度控制(VCA):在最大
输出时,对于100%电平变化大
约为1Vpp.
抑制载波调制(SCM):对于最
大输出大约为 ± 1Vp
通道间的模拟求和(Inter-channel Analog
Summing):
波形求和功能将任何一个通道的波形加到下一个
通道中去.
此外,任何数目通道的波形还可以与求和(SUM)
输入插座上的信号相加.
载波频率:所选波形的全部范围
载波波形:所有标准波形和任意波形
求和源:内部:从前一个通道
外部:从求和输入(SUM IN)
插座
频率范围:直流到 >8MHz
外部信号范围:大约为5Vpp的输入对应于
20Vpp的输出
通道间的锁相(Inter-channel Phase locking):
两个或者多个通道可以互相锁相.对于每个被锁
相的通道可以指定一个相对于其他被锁相通道的相位
角.对于任意波形和波形序列也可以锁相,但是要对
波形长度和时钟频率比作某些限制.将一个通道指定
为主通道,其它一些通道指定为从通道,则主通道上
的频率变化将会在每一个从通道上复现;这样就能够
6
很容易地产生相同频率的多相波形.
直接数字合成(DDS)波形具有7位数字的频率
设置分辨率,而非DDS波形则具有4位数字的频率设
置分辨率.
相位分辨度:
DDS波形:0.1 度
非DDS波形:0.1 度或者360 度/点数二者
中的较大者
相位误差:
所有波形:< ±10ns
在需要多于4个通道的时候,来自参考输入/输出
(REF IN/OUT)端和同步输出(SYNC OUT)端的信
号可以用来对两台仪器进行锁相.
通道间的触发(Inter-channel Triggering):
任何通道都可以由前一个通道或者下一个通道来
触发.
前一个通道/下一个通道连接可以用来以"菊花
链"的方法把触发信号从一个"起始通道"经过该链
中的若干通道连接到一个"结束通道".每一个通道从
前一个(或者下一个)通道接收触发输出信号,并将
它所选择的触发输出信号驱动到下一个(或者前一个)
通道.可以将"结束通道"的触发输出设置成去驱动
"起始通道",以将该环闭合.
用这种方法,可以设置出复杂,多样的通道间触
发的方案.每个通道的触发输出和它的输出波形可以
独立地设置.触发输出可以从波形结束,位置光标,波
形序列同步或者猝发完成之中来选择.
使用上述的方案,可以产生多达64个波形段的波
形序列,每一个通道产生多达16个波形段,并且对所
有通道求和以便在通道4的输出端产生完全的波形.
接口
通过RS232 或 GPIB接口可以得到完全的远地控
制功能.
RS232:可变的波特率,最大波特率为
9600,9针 D型连接器
IEEE-488:符合 IEEE488.1 和 IEEE488.2的
要求
一般技术指标
显示:20 字符 x 4 行的字母数字液晶
(LCD)显示器
数据输入:用键盘选择模式,波形等;直接
用数字键或者旋轮来输入数值
存储的设置:在带后备电池的存储器中可以存
储和调出多达9组完整的仪器设
置参数.与仪器设置参数互相独
立,还可以存储多达100个任意
波形
尺寸:高度为3U(130mm);宽度为
350mm(2 / 4 通道),212mm
(1/2-机架)(单通道);长度为
335mm
重量:2 / 4 通道: 7.2 kg.(16 磅);单
通道: 4.1kg (9磅)
电源:标称值230V,115V 或 100V, 50/
60Hz,仪器内部可调整
工作范围:标称值的±14% ;4通道最大功
耗为 100VA,2通道最大功耗为
75VA,单通道最大功耗为
40VA.安装类别II类
工作条件范围:+5℃到40℃,20-80%相对湿度
贮存条件范围:-20℃到 +60℃.
环境条件:室内使用,海拔2000m以内.
污染程度2级
选件:19 英寸机架安装套件
安全性:符合 EN61010-1的要求
电磁兼容(EMC):符合 EN50081-1 和 EN50082-1
的要求
安全性
根据IEC的分类标准,本波形发生器属于安全类
别I 类的仪器,其设计满足EN61010-1(对测量,控制
和实验室使用的电气设备的安全要求)的要求.本仪
器为安装类别II类的仪器,由一般单相电源供电工作.
本仪器已经按照EN61010-1的要求进行了测试,
并按照安全条件进行供货.本仪器的手册中包含了若
干信息和警告的内容,用户必须注意遵守以保证操作
的安全并使仪器保持安全状态.
本仪器的设计是为了在污染程度2级的环境中,
在5℃到40℃的温度范围,相对湿度20%-80%(不结
露)的条件下,室内使用.仪器可以偶尔地处在+5°
到-10℃之间的温度条件下,而不致降低其安全性.当
出现结露的情况时,不要使用本仪器.
超出上面指出的这些要求使用本仪器可能会消弱
7
仪器所提供的安全保护能力.不要超出仪器的额定供
电电压或者超出仪器的使用环境条件使用本仪器.
警告!本仪器必须接地
任何仪器内部或者外部的电源接地导体的断路将
会使仪器处于危险状态.禁止故意地使仪器的电源接
地导体断路.不得使用没有保护接地导体的延长电缆,
以避免破坏仪器的保护能力.
当仪器与电源连接时,其端子可能带电;这时打
开机箱盖板或者拆卸零件(除去那些可以用手接触到
的零件)有可能会暴露带电零件.在打开机箱盖板进
行任何调节,更换,维护或修理之前必须将本仪器装
置与所有电压源断开.
应当尽可能地避免在带电的情况下对打开机箱盖
板的仪器进行任何调节,维护和修理;如果必须要这
样做的话,则该项工作必须由了解可能发生的危险的
熟练的技术人员来进行.
如果仪器具有明显的缺陷,曾经受到机械损伤,
过分的潮湿或者受到化学材料腐蚀,其安全保护能力
可能会受到削弱.在这种情况下,仪器设备应停止使
用,退回厂家进行检查和修理.
在更换保险管时,应确保只使用要求的额定电流
和规定型号的保险管.禁止使用不合规格的保险管,
禁止将保险管座短路.
本仪器使用一个锂钮扣电池作为其非易失型存储
器的后备电池,其典型寿命为5年.在必须更换该电
池时,只能使用正确型号的电池来替换,该电池的型
号为2032型3V Li/MnO2 20mm钮扣电池.用尽的电
池必须按照当地的制度规定妥善处置,不得将其切开,
焚烧,暴露于60°C 以上的温度中或者试图对其充电.
当进行清洁处理时不得弄湿仪器,特别注意只能
使用柔软的干布来擦拭LCD显示器的窗口.在本仪器
上和在此仪器手册中将使用下列的符号:—
电磁兼容(EMC)
本波形发生器的设计已经满足电磁兼容(EMC)
规程89/336/EEC 的要求.
满足下列标准的测试限制要求说明了其符合标准
的情况:
发射
用于住宅商业和轻工业的一般发射标准EN50081-
1 (1992) .其所使用的测试方法和限制要求为:
a) EN55022 传导的,等级 B
b) EN55022 辐射的,等级 B
抑制
用于住宅商业和轻工业的一般抑制标准EN50082-
1 (1992) .其所使用的测试方法和限制要求为:
a) EN60801-2 (1993) 静电放电,8 kV 空气放电.
b) IEC801-3 (1984) 射频(RF)场,3 V/m.
c) IEC801-4 (1988) 快速瞬变,1 kV 峰值(AC 电
源线),0.5kV峰值(信号线和RS232/GPIB端口).
小心
为了保证仪器连续符合该电磁兼容(EMC)规程
的规定,必须遵守下列注意事项:
a) 只使用高质量,双层屏蔽的电缆来连接本波形
发生器与其它的设备.
b) 由于任何原因打开机箱之后,在重新安装机箱
盖板之前,要确保重新装妥所有的信号连接和接地连
接.永远要确保将所有的机箱螺钉装好并上紧.
c) 在需要更换零件时,只应使用相同型号的零件,
请参见维修手册.
安装
电源工作电压
请核对仪器后面板上所标明的仪器工作电压与当
地的供电电压相符合.如果需要变更仪器的工作电压,
请按下列方法操作:
1) 将仪器与所有的电压源断开.
2) 拆掉固定仪器上盖板的螺钉,取下仪器的上盖
板.
小心-参见随机所附的文件资料,
不正确的操作可能会损坏仪器.
连接到机箱地的端子.
供电电源关断(OFF).
供电电源接通(ON).
交流电流.
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3) 按照以下所示的合适的图示改变变压器的连接
方式.
4) 重新安装仪器盖板,并使用原来的螺钉将其紧
固.
5) 为了符合安全标准的要求,必须变更仪器后面
板上标明的仪器工作电压,以清晰地显示出新的工作
电压.
6) 将保险管更换为正确额定值的保险管,见以下
所述.
单通道仪器
在230V工作时,将火线(棕色)连到针15.
在115V 工作时,将火线(棕色)连到针14.
在100V工作时,将火线(棕色)连到针13.
2/4通道仪器
在230V工作时,连接针15和16.
在115V 工作时,连接针 13和16以及针15和18.
在100V工作时,连接针 13和16以及针14和17.
保险管
确保使用与所设定的工作电压相符的正确的电源
保险管.正确的电源保险管的型号为:
单通道仪器
对230V工作:250 mA (T) 250V HRC
对100V或115V工作:500 mA (T) 250V HRC
2 / 4 通道仪器
对230V工作:1A(T) 200V HRC
对100V或115V工作:2A(T) 250V HRC
欲更换保险管,从电源线插座上拆下供电电源线,
取出插座插针下面的保险管插件.更换保险管并将保
险管插件放回原处.
禁止使用不合规格的保险管,禁止将保险管座短
路.
供电电源线
当提供的是带有裸露末端的三芯电源线时,其连
接方法如下:—
棕-电源火线
蓝-电源中线
绿 / 黄-电源地线
警告! 本仪器必须接地.
任何仪器内部或者外部的电源接地导体的断路将
会使仪器处于危险状态.禁止故意地使仪器的电源接
地导体断路.不得使用没有保护接地导体的延长电缆,
以避免破坏仪器的保护能力.
安装
本仪器适合于台式应用和上机架安装.仪器发货
时装有支脚,供台式安装使用.其前支脚带有倾斜机
构,以便获得最佳的面板倾斜角度.
供在19英寸机架上安装使用的一套机架安装套件
可以从制造厂家或其海外代理机构获得.
连接
前面板连接
主输出(MAIN OUT)(每通道一个)
这是从该通道的主波形发生器送出的50 输出
端.它将提供达20Vpp的电动势,该电动势能在匹配
的50 负载上产生10Vpp的输出.此输出端能够承受
9
60 秒钟的短路条件.
不要向此输出端施加外部电压.
同步输出(SYNC OUT)(每通道一个)
这是一个TTL/CMOS电平的输出,从同步输出
(SYNC OUT)屏幕可以将其设置为下列任何信号之
一.
波形同步一个与该通道的主输出(MAIN
(waveform OUT)波形对齐的同步信号.对于
sync)标准波形(正弦波,余弦波,偏移正
弦波,方波,三角波,sinx/x和斜波)
来说,同步光标是一个占空比为1:1,
上升沿在0.
相位点,下降沿在180
.
相位点的方波.对于任意波形来说,
同步光标是一个与波形的前几个点
(地址)对齐的正向脉冲
位置光标当选择位置(pos'n)光标功能时,仪
(position器为任意波形产生一个脉冲光标图
marker)形.该脉冲光标图形可以由修改
(MODIFY)屏幕上的编辑波形(edit
waveform)菜单来编程设置.当主输
出(MAIN OUT)波形为标准波形时,
位置光标(position marker)自动地变为
相位为零(phase zero)的波形, 此波形
是位于每个标准波形周期起始点的窄
脉冲(1个时钟周期)
猝发完成在门控模式和触发模式下提供一个信
(Burst号.当主输出的波形为有效时该信号
done)为低,在所有其它时间内该信号为高
序列同步提供一个信号.在一个波形序列的最
(Sequence后一个波形的最后一个周期期间该信
sync)号为低,在所有其它时间内该信号为
高
触发(Trigger)提供一个实际触发信号的正向信号副
本;内部的,外部的,手动的和远地
的波形都产生一个触发同步信号
扫频同步在扫频的起始点变高,在扫频的结束
(Sweep sync)点变低
相位锁定产生一个与当前波形的起始点对齐的
(Phase lock)正向沿,用来对仪器进行锁相.
同步输出(SYNC OUT)逻辑电平的标称值为来
自典型的50 源的0V和5V电平.同步输出(SYNC
OUT)能够承受短路条件.
请勿向此输出端施加外部电压.
触发输入(TRIG IN)
这是供触发,门控,扫频和波形序列操作使用的
外部输入端.它也是用来将一台波形发生器(作为从
发生器)与另一台波形发生器(作为主发生器)同步
的输入端.
请勿施加超过±10V的外部电压.
求和输入端(SUM IN)
这是供外部信号相加使用的输入插座.与此信号
进行求和的各个通道在求和(SUM)屏幕上来选择.
请勿施加超过±10V的外部电压.
调制输入(MODULATION IN)
这是外部调制信号的输入插座.任何数目通道的
输出信号都可以由这个信号来进行幅度调制(AM)或
者抑制载波调制(SCM).要调制的目标通道在调制
(MODULATION)屏幕上选择.
请勿施加超过±10V的外部电压.
后面板连接
参考时钟输入/输出(REF CLOCK IN/OUT)
时钟输入/输出(CLOCK IN/OUT)插座的功能
在辅助功能(UTILITY)屏幕中的参考时钟输入/输出
(ref clock i/o)菜单中设置.参见系统操作章节.
输入这是默认设置.该插座变成一个外部
10MHz 参考时钟的输入端.当施加外部
参考时钟时,系统自动从内部时钟切换
为外部时钟
输出在该插座上可以得到内部的10MHz时钟
信号
锁相当两台或者多台波形发生器同步时,从
发生器设置为相位锁定从(phase lock
slave)仪器,主发生器设置为相位锁定
主(phase lock master)仪器
作为一个输出端,其逻辑电平的标称值为来自典
型的50 源的1V和4V电平.时钟输出(CLOCK OUT)
能够承受短路条件.作为一个输入端,其阈值与TTL/
CMOS 电平兼容.
请勿对此信号连接端施加超过+7.5V或者-2.5V
的外部电压.
10
保持输入(HOLD IN)
控制波形的保持功能.其输入阻抗标称值为
10k .
请勿施加超过±10V的外部电压.
游标/光标输出(CURSOR/MARKER OUT)
在扫频模式作为光标使用,在任意波形编辑模式
作为游标使用的输出脉冲.此脉冲可以用来调制一台
示波器的Z轴,或者在示波器的第二通道上显示出来.
其输入阻抗标称值为600 ,其信号电平的标称值可以
在2V-14V的范围内调节.调节工作在辅助功能
(UTILITY)屏幕中通过游标/光标(cursor/marker)菜
单进行.请参见系统操作章节.
请勿向此输出端施加外部电压.
RS232接口
使用与可寻址的RS232兼容的9-针D-型连接器.
各针的连接方法如下所示:
针名称说明
1-无内部连接
2TXD从仪器发送的数据
3RXD被仪器接收的数据
4-无内部连接
5GND信号地
6-无内部连接
7RXD2第二接收数据
8TXD2第二发送数据
9GND信号地
针 2,3,5可以用作带有XON/XOFF握手控制的
普通的RS232接口.针7,8,9则可供仪器在可寻址
的RS232模式之下工作时使用.信号地连接到仪器地.
RS232接口的地址在辅助功能(UTILITY)屏幕中通
过远地(remote)菜单来设置.请参见系统操作章节.
GPIB(IEEE-488)接口
GPIB接口是不隔离的;GPIB的信号地连接到仪
器地.
GPIB接口实现的子集为:SH1 AH1 T6 TE0 L4
LE0 SR1 RL1 PP1 DC1 DT1 C0 E2
GPIB接口的地址在辅助功能(UTILITY)屏幕中
通过远地(remote)菜单来设置.请参见系统操作章节.
概述
初始操作
本章是对仪器的组织结构的一般介绍,请用户在
第一次使用本波形发生器之前阅读.更详细的操作方
法将在后面的各章节中介绍,更详细的介绍从标准波
形操作开始.
在本手册中,前面板的各种按键和插座用大写字
母来表示,例如:CREATE(产生),SYNC OUT(同
步输出).所有的软键标号,输入域名以及在LCD显
示器上显示的消息都用不同的字体来表示,例如:
STANDARD WAVEFORMS(标准波形),sine(正弦
波)等.
开机
电源开关位于仪器前面板上的左下方.
在开机的时候,波形发生器显示其安装的软件版
本号,并同时装载其波形RAM存储器.如果在这个过
程中探测到故障,则将会显示错误消息SYSTEM RAM
ERROR(系统RAM错误),CHECK BATTERY(检
查电池).参见警告和错误消息章节.
装载波形的过程需要几秒钟.装载过程之后,仪
器显示状态屏幕,表明已将波形发生器的参数设置为
其默认的数值,主输出(MAIN OUT)设置为断开.参
阅系统操作章节,以了解如何将开机设置改变为关机
时的设置或者任何一种已贮存的设置.在任何时候,
使用状态(STATUS)键都可以调出状态屏幕.第二次
按动状态(STATUS)键将会使屏幕返回前一个屏幕显
示的内容.
在多通道的仪器上,显示的状态是由设置
(SETUP)键选择的通道的状态.不论电源是否已经关
断,该显示的状态就是当前已经打开要进行编辑的通
道的状态,并且总是所选择的最后一个通道的状态.
按照标准波形操作章节所介绍的方法,更改基本波形
发生器的参数,使用主输出(MAIN OUT)键将输出
接通.这时,接通(ON)指示灯将点亮,表明输出已
经打开.
显示对比度
所有的参数设置都显示在20个字符×4行,带背
光的液晶(LCD)显示器上.液晶显示器的对比度可
能会随着环境温度或者观察角度的变化而略有改变.
11
但是,使用前面板上的对比度控制进行调节,可以使
得显示器的对比度对于特定的环境条件达到最佳的状
态.调节的方法是,将一个小的螺丝刀或者其他微调
工具插入前面板上标有LCD的调节孔,旋转调节对比
度控制,以获得最佳的对比度.
键盘
按动前面板上的按键将会显示出一个相应的屏幕,
在该屏幕上将会列出与所按的按键相关的各个参数或
选择内容.然后,使用显示的软键就可以进行选择,而
使用数字键或者旋轮就可以改变相关的数字值.请参
见编辑原理章节.
按键分成如下若干组:
●各波形选择(WAVE SELECT)键可以调出屏
幕,在相应屏幕上能够选择所有的标准波形和
已经规定的任意波形.
●各波形编辑(WAVE EDIT)键可以调出屏幕,
在相应屏幕上能够产生和修改任意波形.
●频率(FREQ),幅度(AMP),偏移
(OFFSET)和模式(MODE)键可显示相应的
屏幕,在屏幕上可以使用数字小键盘或者旋
轮/游标键来编辑相应的参数.
●使用数字键可以对当前选择的参数直接输入数
值.可以接受的数值有三种格式:整数型
(20),浮点数型(20.0)和指数型(2 EXP 1).
例如,欲设置新的频率数值为50kHz ,可以按
动频率(FREQ)键,接着按动 50000和确认
(ENTER)键,或者接着按动5 EXP 4和确认
( ENTER)键.确认( ENTER)键确认该数
字输入,并将波形发生器的设置改变为此新的
数值.清除输入(CE)键一位,一位地取消数
字输入.退出(ESCAPE)键将一个正在编辑的
设置返回到其上一个数值.
●调制(MODULATION),求和(SUM),触发
输入(TRIG IN)和同步输出(SYNC OUT)键
可以调出屏幕,在相应屏幕上能够设置这些输
入/输出量的参数,包括将该端口打开或者关
闭.类似地,扫频(SWEEP)键可以调出屏
幕,在该屏幕上能够设置所有的扫频参数.
●每个通道都有一个键,使用它可以直接将该通
道的主输出(MAIN OUT)打开或者关闭.
●手动触发(MAN TRIG)键在触发输入(TRIG
IN)恰当设置的情况下,用来进行手动触发;或
者在两台或多台波形发生器适当地连接在一起
的情况下,用来同步这两台或多台波形发生器.
手动保持(MAN HOLD)键用来手动地暂停任
意波形的输出和扫频;这时,波形的输出保持
在按动手动保持(MAN HOLD)键的时刻的电
平值.
●使用辅助功能(UTILITY)键能够进入许多功
能的菜单,诸如:远地控制接口设置,开机参
数,错误消息设置和对非易失型存储器贮存或
者调出波形等.贮存(STORE)和调用
(RECALL)键还可以用来直接访问非易失型存
储器.
●通道间(INTER CH)键和复制通道(COPY
CH)键(仅限于多通道仪器使用)直接调出屏
幕,在相应屏幕上能够设置通道与通道之间的
锁相以及复制设置.
●设置(SETUP)键(仅限于多通道仪器使用)
选择要编辑的通道.这时,当前打开进行编辑
的通道旁边的指示灯将会点亮.
●显示器周围的八个软键用来从当前显示的菜单
中直接设置或者选择不同的参数.其操作方法
在下一章中进行更详细的说明.
●状态(STATUS)键的作用是使显示器返回到
默认的开始屏幕的内容,以给出波形发生器状
态的概貌.再次按动状态(STATUS)键将显
示器返回到前一屏幕的内容.
在详细的波形发生器操作说明中将会找到对各个
键的进一步的解释内容.
编辑原理
按动前面板按键所调出的每个屏幕都显示出各种
参数值和/或一个可选择内容的清单.编辑参数值的方
法可以采取使用旋轮与带左,右箭头的游标键配合操
作;或者直接使用数字键盘输入.要选择的项目可以
使用与所选屏幕项目相关的软键来进行选择.下面的
若干例子假定采用的是出厂的默认设置.
首先必须通过按动适当的设置(SETUP)键来选
择要编辑的通道.这时,当前编辑的通道的设置
(SETUP)键旁边的指示灯将会点亮.
在某一屏幕项目旁边的菱形符号表示该项目是可
选择的;空心的菱形表示未选择的项目,而实心的菱
形表示已选的项目.例如,按动模式(MODE)键将
会得到如下所示的屏幕显示内容:
12
实心的菱形表示所选的模式为连续(continuous)
模式.门控(Gated)模式或者触发(Triggered)模式
可以通过按动相关的软键来选择,这将会使该项目旁
边的菱形变成实心的,使连续(continuous)项目旁边
的菱形变成空心的.这个屏幕还说明,省略号(屏幕
文字后面的三个点)表明当选择了该项目之后会出现
另一个屏幕.在上面所示的模式(MODE)屏幕的情
况下,按动下面一行的设置...(setup...)软键将会调出
触发设置(TRIGGER SETUP)菜单.注意,选择此项
目并不改变连续/门控/触发(continuous/gated/
triggered)的选择.
某些屏幕项目旁边标有一个双头的箭头(裂开的
菱形).它表明,选择了这样的项目以后,该项目的设
置可以通过再按动该软键,按动两个游标之一或者使
用旋轮来改变.例如,按动滤波器(FILTER)键将会
得到下面所示的屏幕显示内容.
重复按动模式(mode)软键将会在两种可能的模
式—自动(auto)和手动(manual)之间来回转换.与
此类似,当选择了类型(type)项目以后,重复按动类
型(type)软键(或者是游标键或者使用旋轮)将会依
次走过所有可能的滤波器类型设置选择.
除了上面所述的在编辑项目中用双头的箭头所表
示的使用方法之外,游标(CURSOR)键和旋轮
(ROTARY CONTROL)还可以在其他的两种模式中使
用.
在具有可以选择的项目表的屏幕(即标有菱形的
项目)中,如果该表中具有三个以上的项目,那么游
标键和旋轮可以用来依次滚动显示所有可能的项目.
现在来看标准波形(STD)和辅助功能(UTILITY)屏
幕的例子.
在显示带有数值参数的屏幕中,游标键将使编辑
游标(一个闪动的下划线)在数字域中移动,而旋轮
将使其数值增加或者减少;其步长(增加或减少的量
的大小)则决定于该编辑游标在数字域中的位置.
因此,如果标准频率(STANDARD
FREQUENCY)设置为1.00000 MHz,转动该旋轮将
以1kHz的步进值改变频率.如果自动量程允许保持该
增量步进值的话,在改变频率数值的时候,显示的频
率值将自动地升降其量程.因而,这样就决定了转动
该旋轮的时候能够达到的最低或者最高的设置值.在
上述的例子中,通过转动旋轮可以设置的最低频率为
1 kHz,在显示器上显示为1.000000 kHz.
这是其极限值.因为要显示出更低的频率,显示
值就需要降量程到1kHz以下,变成xxx.xxx Hz.这样
其最高有效位数字就是100Hz,也就是说1kHz的增量
就会丢失.然而,如果原来的起始频率设置为1.000000
MHz,即其增量为100 Hz,则显示值在1kHz时将会
自动降量程到900.0000 Hz,因此就能够进一步降低到
000.0000 Hz而不会丢失该100 Hz的增量值.快速地
转动旋轮将会连续地跳过多个增量值.
工作原理
根据所选择的波形,本仪器将工作在两种不同的
模式之一.直接数字合成(DDS)模式用于正弦波,余
弦波,偏移正弦波,三角波,sinx/x 和斜波等波形.时
钟合成(Clock Synthesis)模式用于方波,脉冲,脉冲
串,任意波形和波形序列等波形.
在这两种模式中波形数据都存储在RAM中.当
RAM的地址增加时候,其数值被顺序地送到一个数
字-模拟变换器(DAC).DAC以一系列的电压阶梯来
重新构成波形,接着此电压阶梯的波形经过滤波再送
往主输出连接器.
直接数字合成和时钟合成两种模式的主要区别是
产生RAM地址的方法以及波形数据的长度.
时钟合成(Clock Synthesis)模式
在时钟合成模式中,地址总是顺序变化的(其增
量为1),时钟的速率可以由用户在40MHz到 0.1Hz的
范围内调节.波形的频率是时钟的频率÷波形的长度.
这样就使得短的波形能够以比长的波形更高的重复速
率回放出来.例如,具有4个点的波形的最大频率为
40e6÷4或者10MHz,而具有1000点的波形的最大频
率则为40e6÷1000 或者40kHz.
13
任意波形的长度由用户在4到65536个点之间规
定.方波使用2个点的固定长度,而脉冲和脉冲串的
长度由用户规定的周期值来决定.
直接数字合成(DDS)模式
在直接数字合成(DDS)模式中,所有的波形都
以4096个点贮存在RAM中.输出波形的频率由RAM
地址改变的速率来决定.RAM地址的改变按下述方法
产生:
在RAM中存放着波形一个周期(360°)的所有各
个点的幅度数值.每个顺序地址的变化相应于360°/
4096的波形相位增量.在DDS模式下,不使用计数器
来产生顺序的RAM地址,而是使用一个相位累加器来
增加其相位.
在每一个时钟周期内,将事先已经由CPU装入相
位增量寄存器的相位增量值加到相位累加器的当前值
中.相位累加器的最高12比特驱动RAM的低12位地
址线,而RAM的高4位地址线保持为低电平.现在,
输出波形的频率由每个时钟相位增量值的大小来决定.
如果每一个时钟的相位增量值都相同,则输出频率为
恒定值.如果每一个时钟的相位增量值发生变化,则
输出频率就如扫频模式中那样发生变化.
本波形发生器使用一个38比特的相位累加器,238
×10-4(～27.4878 MHz)的时钟频率.这样就得到了0.
1 mHz 的频率分辨度.
只使用相位累加器的最高12比特来寻址RAM.当
波形频率为FCLK/4096 (～6 7kHz),即其自然频率时,
在每个时钟的时刻RAM的地址增加1.在所有低于此
数值的频率下(即相位增量值更小一些时),在一个以
上的时钟周期里将输出一个或者多个地址.因为这时
相位增量值不够大,不能在每个时钟时都使地址步进.
与此类似,当频率高于自然频率时,更大的相位增量
值将会使得某些地址被跳过,从而产生了对存储的波
形进行采样的效果.在该波形的连续的周期中,将会
对不同的点进行采样.
标准波形操作
这一节讨论本仪器当作标准函数发生器使用的操
作方法,即仪器产生正弦波,方波,三角波,直流,斜
波,偏移正弦波,余弦波,偏移余弦波和sinx/x 等波
形时的使用方法.除了方波之外,所有其它波形都是
在直接数字合成(DDS)模式下,以7位数字的频率
分辨率产生的,而方波则是在时钟合成(Clock
Synthesis)模式下产生的,其频率分辨率只有4位数
字.参阅上一章的工作原理,以便更深入地理解这两
种模式的区别.
标准波形(STANDARD WAVEFORMS)屏幕也
包括了任意波形和波形序列,以简化在这些波形和标
准波形之间的切换;然而这些波形有其自己的屏幕
(可以分别按动任意波形(ARB)和波形序列
(SEQUENCE)来进入),在其适当的章节中有详细介
绍.脉冲和脉冲串也可以由标准波形(standard
waveforms)屏幕进入,但是与本手册中其自己的章节
有很大的不同.
在下列章节中关于幅度,偏移控制以及模式,扫
频等的介绍适用于任意波形和波形序列以及标准波形,
为了清楚起见,对于任意波形,波形序列,脉冲和脉
冲串操作的任何区别只在其相应的章节中说明.
设置波形发生器参数
波形选择
按动标准波形(STD)键进入标准波形
(STANDARD WAVEFORMS)屏幕,其中列出了所有
可选择的波形.使用旋轮或者游标键可以在所显示的
全部选择清单中前后滚动.当前已选中的波形(出厂
默认设置为正弦波)用一个实心的菱形指示出来.按
动需要的波形旁边的软键即可改变已选择的项目.
14
频率
按动频率(FREQ)键进入标准频率(STANDARD
FREQUENCY)屏幕.如上图所示选中频率(freq)以
后,可以从键盘上直接输入频率.输入的数值可以是
整数,浮点数或者指数型式.例如,12.34 kHz可以输
入为12340,12340.00或者1.234 exp 4.然而,在显
示器上将总是以最适当的工程单位来显示该输入值,
在此例子中则为12.34000 kHz.
当不选择频率(freq)而选择周期(period)时,频
率可以用周期数值来设置.例如,123.4 s可以输入为.
0001234或者123.4e-6;同样在显示器上将总是以最适
当的工程单位来显示该输入值.注意,周期输入的精
密度限制为6位数,在显示器上显示出的是7位数,但
是其最低有效位总是为0.本机的硬件是按照频率来
编程的.当输入周期的时候,合成的频率是由该频率
的分辨率和6位数的变换计算所给出的最接近的等效
数值.输入周期数值以后如果要显示频率,由于上述
这些考虑的原因,所显示的频率数值与期望的数值可
能会有所不同.而且,一旦设置的数值以频率的形式
显示出来以后,如果再将其变换回显示周期的话,则
将会得到该7位数频率数值的准确的6位数的等效数
值.但是,此数值可能会和原来输入的周期数值稍微
不同.
由时钟合成方法产生的方波对于频率和周期输入
都具有4位数的分辨率.但是,其硬件仍然是按照频
率来编程的.因此,当显示数值在频率和周期之间来
回切换时,也可能会发生类似的差别.
转动旋轮将会使数值增加或者减少,其步进值则
由编辑游标(闪动的下划线)的位置决定.游标的位
置可以用带左,右箭头的游标键来移动.
注意:频率的上极限随着波形类型的不同而变化.
详情请参见技术指标章节.
任意波形,序列脉冲和脉冲串的频率设置在相关
的章节中阐述.
幅度
按动幅度(AMPL)键进入幅度(AMPLITUDE)
屏幕.
波形幅度可以按峰-峰值电压(Vpp),有效值电
压(Vrms)或者毫瓦分贝(dBm)(相对于50 或 600
负载)来设置.对于峰-峰值电压(Vpp)和有效值电
压(Vrms)的情况,电平幅度可以在输出为开路(load:
hiZ)或者接复载(load:50 或load:600 )的情况下
来设置.当选择dBm时,则总认为是50 负载,如果
设置为输出开路(load:hiZ)时将会自动地变为50 负
载(load:50 ).注意:波形发生器的实际输出阻抗总是
50 ;600 端接时显示的幅度数值考虑到了这一点.
选择了适当的幅度形式(以实心的菱形表示)以
后,幅度就可以从键盘直接输入.输入的数值可以是
整数,浮点数或者指数型式.例如,250mV可以输入
为.250 or 250 exp -3.然而,在显示器上将总是以最适
当的工程单位来显示该输入值,在此例子中则为
250mV.
转动旋轮将会使数值增加或者减少,其步进值则
由编辑游标(闪动的下划线)的位置决定.游标的位
置可以用带左,右箭头的游标键来移动.
按动 ± 键将使主输出(MAIN OUT)反向.如
果直流偏置值(DC OFFSET)不为0,则信号将围绕
着相同的偏置值反向.其例外是幅度按dBm规定的情
况.因为低电平的信号是以-dBm来规定的(0dBm =
1mW,送入 50 则为224mVrms),所以负号(-)解
释为一个新的输入数值的一部分,而不是将信号反向
的命令.
注意:直流,sinx/x,脉冲串,任意波形和波形序
列的幅度只能以峰-峰值电压(Vpp)的形式显示和输
入.对脉冲串,任意波形和波形序列的幅度的更进一
步的限制将在适当的章节中讨论.
直流偏置
按动偏置(OFFSET)键进入直流偏置(DC
15
OFFSET)屏幕.偏置可以从键盘上直接输入.输入的
数值可以是整数,浮点数或者指数型式.例如,100mV
可以输入为.1或者100 exp-3.然而,在显示器上将总
是以最适当的工程单位来显示该输入值,在此例子中
则为100mV.当输入一个新的偏置值时,随时都可以
使用 ± 键来将该偏置值设置为负值.交替地按此键
将使其符号来回变化.
转动旋轮将会使数值增加或者减少,其步进值则
由编辑游标(闪动的下划线)的位置决定.游标的位
置可以用带左,右箭头的游标键来移动.因为直流偏
置可以取负值,所以用旋轮可以得到低于0的数值.虽
然由于步长取了更接近于0的数值可能使显示的数值
自动降量程到更高的分辨率,当偏置值在负的方向步
进时,其增量步长仍将正确地保持.例如,如果显示
器上的显示为:
program = +205 mVdc
这时游标处在最高有效位,转动旋轮将以100mV
的步进值减小如下:
program = +205 mVdc
program = +105 mVdc
program = +5 00 mVdc
program = -95 0 mVdc
program = -195 mVdc
当使用固定步进输出衰减器时,主输出(MAIN
OUT)插座上的实际直流偏置值就被该衰减器衰减.
因为衰减的数值不很明显,所以当信号被衰减的时候,
实际的偏置值会显示在其编程值下面的括号里.
例如,如果幅度值设置为2.5V峰-峰值,输出未
被固定衰减器衰减,其实际的直流偏置值(在括号内)
与所设置的数值相同.直流偏置(DC OFFSET)的显
示屏幕如下:
如果现在引入衰减器,使幅度减小到250mV,则
实际的直流偏置就按适当的因数变化:
上述屏幕显示表明,设置的直流偏置为+1.50V ,
但是实际的偏置值为+151mV.注意:该实际的偏置值
还考虑到了由固定衰减器提供的真实的衰减值,并使
用了在校准过程中所决定的数值.在上面显示的例子
中,输出信号为准确的峰-峰值;而考虑到固定衰减器
的很小的误差,其实际偏置值为151.mV,即考虑到了
已知的衰减量对于1.50V的设置值的影响(衰减量比
其标称值略微小一些).
每当由于输出电平的变化而引起所设置的直流偏
置值发生这种形式的改变时,就会显示出说明这种情
况已经发生的警告消息.同样,由于直流偏置值加上
信号的峰值要限制在± 10V 之内,以避免发生波形的
削波,所以如果出现了这种情况也会显示出一条警告
消息.此种情况将在警告和错误消息章节更详细地进
行阐述.
在编程的幅度和偏置值允许的情况下,使用了智
能的方法控制输出衰减器,以减少编程的偏置值和实
际的偏置值之间的差别.因此,如果偏置值设置为
150mV,则信号幅度可以降低到标称值50mV峰-峰值;
而如果信号幅度再继续减小,才使用固定衰减器,以
免引起实际的偏置值和编程的偏置值有所不同.
警告和错误消息
当尝试出现非法的参数组合时,屏幕上会显示出
两类消息.
当输入的设置值会引起某些用户可能不期望的变
化时,将会显示警告(WARNING)消息.警告消息的
例子有:
1.例如,将幅度从2.5V峰-峰值改变为25mV峰-
峰值,就要使用步进衰减器.如果已经设置了非0的
偏置值,那么该偏置值也会受到衰减.这时,在屏幕
上将会短暂的显示幅度引起直流偏置改变(DC OFF-
SET CHANGED BY AMPLITUDE)的消息,但是该
设置值将会被接受.在这种情况下,实际的,经过衰
减的偏置值将会显示在该设置值下面的括号中.
2.当输出电平设置为10V峰-峰值时,如果将直流
偏置值增加到超过± 5V ,就会出现偏置+求和+电
16
平可能会引起削波(OFFSET + SUM + LEVEL MAY
CAUSE CLIPPING)的消息.这时,该偏置值将会被
接受(产生一个削波的波形),而用户可以选择改变输
出电平或者偏置值,以得到一个不削波的信号.当出
现削波情况时,在幅度(AMPLITUDE)或者直流偏置
(DC OFFSET)旁边将会显示出削波 (clip )的消息.
当试图进行非法的设置时,会出现错误消息.其
多数的情况是输入了允许数值范围之外的数字.在这
种情况下,该输入的数值被拒绝,其参数数值维持不
变.其例子有:
1.对三角波输入1MHz的频率.其错误消息为:
显示出:频率超出所选波形的频率范围
(Frequency out of range for the selected waveform).
2.输入25V峰-峰值的幅度.其错误消息为:
显示出:超出最大输出电平(Maximum output
level exceeded).
3.输入20V的直流偏置值.其错误消息为:
显示出:超过最大直流偏置值(Maximum DC off-
set exceeded).
该消息在显示屏上显示大约2秒钟.在辅助功能
(UTILITY)屏幕上按动上一条错误...(last error...)软
键,可以重新观察最后两条消息,请参见系统操作章
节.
每条消息有一个号码,在附录1中可以找到全部
消息的清单.
默认的设置状态是:显示所有的警告消息和错误
消息,每一条消息都鸣响蜂鸣器.在辅助功能
(UTILITY)屏幕上的错误...(error...)菜单中可以改变
这种设置状态.错误...(error...)菜单的屏幕显示如下:
交替按动相关的软键,可以将每一项功能打开或
者关闭.出厂的默认设置为所有的功能均打开.如果
改变了这些设置并要在将来使用它的话,则应当在辅
助功能(UTILITY)屏幕上的开机...(power on...)菜单
中将开机设置(POWER ON SETTING)改变为恢复
上次的设置(restore last setup)来保存它.
同步输出
同步输出(SYNC OUT)是一个多功能的CMOS/
TTL电平的输出,能够自动地或者手动地将它设置为
下列任何项目之一:
●波形同步为一个主频率的,占空比为50%的
(waveform方波,或者与任意波形的前几个点
sync)对齐的脉冲.可以为所有的波形选
择
● 位置光标只能由任意波形来选择.主波形上
(position的任何点都可以具有相应的设置为
marker)高或者低的光标比特.当主输出
(MAIN OUT)波形为标准波形时,
位置光标(position marker)不可使
用,表中的此项选择自动变为相位
零(phase zero);如果选择了相位
零(phase zero),在每个标准波形
周期的开始处产生一个窄脉冲(1
个时钟)
● 猝发完成产生一个与该猝发的最后一个周期
(burst对齐的脉冲
done)
● 序列同步产生一个与波形序列的末尾对齐的
(sequence脉冲.
sync)
● 触发(trigger):选择当前的触发信号(内部的,外
部的,相邻通道或者手动).对于同
步猝发或者门控信号有用处.
● 扫频同步
(sweep sync):输出扫频触发信号.
● 相位锁定
(phase lock):用来锁定两台或者多台波形发生器.
在0°相位点产生一个正向沿.
各信号本身的设置在本手册后面的相应章节中讨
论,例如,触发(trigger)在触发的猝发/门控(Triggered
Burst/Gate)章节介绍;位置光标(position marker)在
任意波形发生(Arbitrary Waveform Generation)章节
介绍.
按动同步输出(SYNC OUT)键调出同步输出
(SYNC OUT)设置屏幕.
17
交替按动输出(output)软键,可以打开或者关闭
同步输出(SYNC OUT).
使用源(src)软键来选择由同步输出(SYNC
OUT)插座输出的信号.重复按动源(src)软键将会
循环选择上面列出的所有的选择项(波形同步
(waveform sync),位置光标(position marker)等).另
外,在选择了源(src)软键的情况下(显示双头箭头),
可以使用旋轮或者游标键在各种选择项之间前后移动.
交替按动模式(mode)软键,可以将同步输出
(SYNC OUT)波形的源设置为自动(auto)或者由用
户规定(manual).在自动模式下,仪器将选用对当前
选择的主波形最为合适的同步输出(SYNC OUT)波
形.
例如,对于所有连续的标准波形和任意波形,自
动选择波形同步(waveform sync).但是,在触发或门
控波形模式,则选择触发(trigger).自动选择将在每
个相应的主波形模式中说明,其全部列表则在附录2
中给出.
即使在已经选择了自动(auto)模式之后,仍然可
以使用源(src)软键来手动地改变自动的选择.但是,
只要调节任何相关的参数(例如,主波形频率或者幅
度),该选择将会立刻变换回自动选择.为了使自动选
择之外的源项目保持设置状态,必须使用模式(mode)
软键来选择手动(Manual)模式.自动(auto)选择一
般将会设置最常用的信号,例如,对所有连续主波形
将会设置为波形同步(waveform sync);但是对于特别
的要求,将需要使用手动(manual),例如,在任意波
形上位置光标的情况.
扫频操作
概述
扫频运行原理
除去脉冲,脉冲串和波形序列之外,对所有的标
准波形和任意波形都可以进行扫频.在扫频的情况下,
所有的波形都以直接数字合成(DDS)模式产生,因
为这种模式具有在很宽的频率范围(达1010)内进行
相位连续扫频的好处.然而,必须记住频率实际上是
步进的,而不是真正的线性扫频,并且需要考虑在使
用极端的扫频范围和时间组合的情况下,仪器实际上
在做什么.
对于DDS操作来说,在扫频期间所有波形的长度
都必须为4096个点.对于标准波形,这是其本来的长
度.但是当扫频功能打开时,所有的任意波形都由软
件扩展或者压缩为4096个点.但这并不影响其原始的
数据.
打开扫频模式的方法可以是在按动扫频
(SWEEP)前面板按键后进入的扫频设置(SWEEP
SETUP)屏幕上使用打开(on)或关闭(off)软键来
选择;或者使用模式(MODE)屏幕上的扫频(sweep)
软键.在多通道的仪器中,两个或多个通道可以一起
扫频,但是其扫频参数对所有的通道均相同.
当扫频模式打开时,仪器的软件在规定的开始和
停止频率之间(包括开始和停止频率)生成一个2048
个频率的表.当扫频时间为1.03秒或者更长时,扫频
将步进扫过全部的2048个频率值.然而,当扫频时间
小于1.03秒时,由于在每一步有最小0.5毫秒的驻留时
间,所以扫频将会包含较少的频率步进点.在最短的
扫频时间(30毫秒)时,扫频将只包含60步.
由于扫频中使用的任何频率都必须是频率表中的
数值之一,所以显示的中心频率(参见扫频范围章节)
可能不是准确的中心点,而光标(参见扫频光标章节)
也可能不准确地处在编程频率上.当以最快的扫频速
率进行宽范围的扫频时,步进值的频率分辨度将会变
低.
扫频操作的连接.同步输出和触发输入
扫频功能一般用在示波器或者硬拷贝设备上,来
研究一个电路的频率响应.其主输出连到电路的输入
端,电路的输出连到示波器上;对于慢扫频的情况可
以连到记录仪上.
将示波器或者记录仪的触发输入连到本波形发生
器的同步输出(SYNC OUT),就可以触发示波器或记
录仪.当扫频模式打开时,同步输出(SYNC OUT)默
认设置为扫频同步(sweep sync).在扫频开始时,扫
频同步(sweep sync)变高;在扫频结束时,扫频同步
(sweep sync)变低.在扫频结束时,扫频同步(sweep
sync)停在低电平足够长的时间,以便使诸如示波器
等完成回扫.
为了在显示仪器上显示出光标,其后面板的游标/
光标输出(CURSOR/MARKER OUT)插座应连到第
二个通道.而对于示波器来说,该信号可用来调制Z
轴.有关设置光标频率的方法请参见扫频光标章节.
游标/光标的极性和电平在辅助功能(UTILITY)屏幕
的游标/光标...(cursor/marker...)菜单中进行设置,请
参见系统操作章节.
18
对于触发扫频来说,必须在前面板的触发输入
(TRIG IN)插座提供一个触发信号,或者按动手动触
发(MAN)键,或给予一个远地命令.当选择触发扫
频时,触发输入(TRIG IN)的功能自动地默认为外部
触发,扫频由触发信号的上升沿起动.
本波形发生器不提供为X-Y显示器或记录仪使用
的斜波输出.
设置扫频参数
按动扫频(SWEEP)键(或者模式(MODE)屏
幕上的扫频设置(sweep setup)软键)以显示扫频设
置(SWEEP SETUP)屏幕.
设置范围,时间(扫频速率),类型(连续,触发
等),间隔(线性/对数)和光标位置的菜单都从这个
屏幕使用适当的软键来进入.另外,手动扫频的控制
屏幕(使用旋轮或者游标键)也由此屏幕选择;而扫
频模式(Sweep Mode)本身则由交替按动打开/关闭
(on/off)软键来打开和关闭.扫频还可以使用模式
(MODE)屏幕中的扫频(sweep)软键来打开.在多
通道的仪器中,两个或者多个通道可以使用相同的扫
频参数同时扫频.使用适当的设置(SETUP)键依次
选择要扫频的通道,然后使用扫频设置(SWEEP
SETUP)屏幕的打开/关闭(on/off)软键就可以将该
通道打开或者关闭.在下面所有的菜单中,按动完成
(done)软键将使显示器返回到这个扫频设置(SWEEP
SETUP)屏幕.
扫频范围
按动范围...(range...)软键调出扫频范围(SWEEP
RANGE)屏幕.
所有波形的最大扫频范围都是1mHz到16MHz,
这包括在不扫频操作时具有不同频率极限值的三角波,
斜波和方波.
扫频范围可以由开始频率和停止频率或者中心频
率和范围来规定.开始(Start)和停止(Stop)软键能
够直接从键盘输入或者使用旋轮输入来设置扫频的两
个端点的频率.开始频率必应低于停止频率(请参见
扫频类型选择扫频方向).
按动中心/跨距(centr/span)软键改变屏幕,使得
它允许以中心频率(centr)和扫频的频率范围(span)
的形式进行输入,在该屏幕上按动开始/停止(start/
stop)软键时显示返回到输入开始频率和停止频率的
形式.
注意:当扫频以中心频率和范围的形式显示时,
范围将总是准确的开始频率和停止频率之差,但是所
显示的中心频率将是最接近真正的中心频率的频率步
进值.请参见扫频操作原理章节.
扫频时间
按动时间...(time...)软键调出扫频时间(SWEEP
TIME)屏幕.
直接使用键盘输入或者使用旋轮输入,可以以3
位数字的分辨率,从0 03到999秒来设置扫频时间.
正如在扫频操作原理章节所解释的,由于每一步进值
最小0.5毫秒的驻留时间,扫频时间小于1.03 秒的扫
频包含的步进数目将小于最大值2048.因此,在该扫
频中的实际的步进数目将作为不可编辑的域显示在扫
频时间的下面.
扫频类型
按动类型(type)软键调出扫频类型(SWEEP
TYPE)屏幕.
这个屏幕用来设置扫频类型(连续;触发;触发,
保持和复位;手动)和扫频方向.
连续按动方向(direction)软键选择下列扫频方向
之一:
19
上扫(up)开始频率到停止频率.
下扫(down)停止频率到开始频率.
上扫/下扫(up/down)开始频率到停止频率,再回
到开始频率.
下扫/上扫(down/up)停止频率到开始频率,再回
到停止频率.
总的扫频时间总是在扫频时间(SWEEP TIME)
屏幕上设置的数值,即对于上扫/下扫(up/down)和
下扫/上扫(down/up)操作来说,每个方向的扫频时
间都是总扫频时间的一半.同样的,总的步进数目对
于所有的选项来说都是相同的,即对于上扫/下扫(up/
down)和下扫/上扫(down/up)操作来说,每个方向
的步进数目都是总步进数目的一半.在其后的扫频模
式说明中,假定方向为上扫(up),但是所有模式都可
以使用所有的扫频方向.
在连续(continuous)模式中,波形发生器由一个
内部的触发发生器重复地触发,在开始频率和停止频
率之间连续扫频,触发发生器的频率由扫频时间设置
值决定.在停止频率处,在延时足够长的时间以便让
诸如示波器等进行回扫之后,波形发生器复位到开始
频率并开始新的扫频.如果同步(sync)设置为打开
(on)(默认值),则波形发生器实际上从停止频率步进
到零频率,然后从波形的第一点开始下一次扫频,并
与(内部产生的)触发信号同步.
这一点是很有用的,因为扫频总是从波形的同一
点开始的,但是在某些情况下(例如评价滤波器等),
可能不希望波形中断.将同步(sync)设置为关闭
(off),这样频率就直接步进,相位连续变化,从停止
频率直接地变到开始频率,但是不与软件生成的触发
信号同步.
在触发(Triggered)模式中,在识别出一个触发
信号之前,波形发生器的输出保持在开始频率.当受
到触发之后,输出频率扫频到停止频率,复位并等待
下一次触发.如果同步(sync)设置为打开(on),则
频率复位到零频率(即无波形),当识别出下一次触发
时,从波形的第一点开始新的扫频.如果同步(sync)
设置为关闭(off),则波形复位到开始频率,并且在下
一个触发信号起动一次新的扫频之前一直在该频率运
行.
在触发,保持/复位(trig'd, hold/reset)模式中,在
识别出一个触发信号之前,波形发生器将输出保持在
开始频率.当受到触发之后,输出频率扫频到停止频
率,并保持住.在下一次触发时,输出被复位到开始
频率,并且保持在那里,等待再下一次触发信号起始
新的一次扫频.如果同步(sync)设置为关闭(off),
则输出严格地按照上面所述来工作;如果同步(sync)
设置为打开(on),则频率在开始时变为零,并在波形
的第一点开始每一次新的扫频.
对于触发(Triggered)模式和触发,保持/复位
(trig'd, hold/reset)模式,触发输入(TRIG IN)自动
地设置为外部.触发源可以是来自加到触发输入
(TRIG IN)(上升沿触发)的外部信号,可以按动前面
板上的手动/同步(MAN/SYNC)键,或者给予一个
远地命令.
在手动(manual)模式中,整个扫频过程由手动
扫频(MANUAL SWEEP)屏幕来控制.
手动扫频
在扫频设置(SWEEP SETUP)屏幕上按动手动...
(manual...)软键调出手动扫频频率(MANUAL
SWEEP FREQ)屏幕.
在可以使用手动控制之前,必须在扫频类型
(SWEEP TYPE)屏幕上选择手动(manual),参见上
面.如果尚未设置手动(manual),则模式不是手动
(mode is not manual)消息将代替频率显示出来.
在手动模式中,使用旋轮或者游标键可以使频率
步进通过扫频范围(SWEEP RANGE)屏幕中规定的
扫频范围.如果选择慢步进(step slow),则频率表的
每个点都会步进通过.如果选择快步进(step fast),则
频率以多个步进增量值变化.当频率表中的步进数目
很小时,不能选择快步进(Step fast).
如果设置了卷回(wrap),则扫频从开始频率扫到
停止频率,再返回来;如果设置了不卷回(no wrap),
则根据旋轮或者游标键的方向,扫频在开始频率或者
停止频率结束.
扫频间隔
按动扫频设置(SWEEP SETUP)屏幕上的间隔...
(spacing...)软键调出扫频间隔(SWEEP SPACING)
屏幕.
20
在选择线性(linear)时,扫频以线性的速率改变
频率;在选择对数(logarithmic)时,扫频在相等的时
间内扫过每个倍频程.
扫频光标
按动扫频设置(SWEEP SETUP)屏幕上的光标...
(marker...)软键调出扫频光标频率(SWEEP MARKER
FREQ)屏幕.
新的光标频率可以直接从键盘上编程输入或者使
用旋轮和游标键编程输入.注意:光标频率只能是扫
频频率表中的数值之一;扫频范围内的任何数值都可
以输入,但是其实际的数值将为该表中最接近的频率
值.当扫频打开时,实际的光标频率显示在编程频率
下面的不可编辑域中.对于在50毫秒内从100kHz扫
到10MHz(400个步进)的默认设置来说,5MHz光标
的实际频率为4 977 MHz.
光标持续期间就是频率保持在光标频率值的0 5
毫秒间隔的数目.对于快速扫频和/或宽跨距范围扫频
来说,光标持续期间常常是0 5毫秒的最小值;而对
于慢速扫频和/或窄跨距范围来说,光标可能持续很多
个0 5毫秒的间隔.为了避免异常情况,虽然可以将
光标编程设置在开始频率和停止频率上,但是光标将
不会准确地放在这种频率上.光标的极性和电平在辅
助功能(UTILITY)屏幕的游标/光标...(cursor/
marker...)菜单中来设置.请参见系统操作章节.
可以在扫频打开的情况下改变光标频率.但是,
由于每次改变都要重新建立频率数值表,这可能是个
缓慢的过程,特别是当使用旋轮时尤为如此.较快的
方法是先关闭扫频,改变光标,然后再重新打开扫频.
扫频保持
通过交替按动手动保持(MAN HOLD)键或者给
予远地命令,可以将扫频保持在其当前频率或者从其
当前频率重新起动扫频.与所有其它扫频控制一样,
按动手动保持(MAN HOLD)将在所有已经设置为打
开扫频的通道上暂停扫频.
触发的猝发和门控
概述
触发的猝发(Triggered Burst)和门控(Gated)模
式可以从模式(MODE)屏幕选择,这些模式由模式
(MODE)键调出,可替换默认的连续模式.
在触发的猝发模式中,在每个触发事件之后将产
生一个规定数目的波形周期.此模式为沿触发型.
在门控模式下,每当门控信号为真时,波形发生
器就运行.此模式为电平敏感型.
触发的猝发模式可以由内部触发发生器(Internal
Trigger Generator),外部触发输入,在多通道仪器时
来自相临通道的(内部)触发输出(Trigger Out),前
面板上的手动触发(MAN TRIG)键或者远地命令来
控制.门控模式可以由内部触发发生器(Internal Trig-
ger Generator)或者外部触发输入来控制.
在两种模式中,都可以规定开始相位,即波形周
期上的开始点.
内部触发发生器
内部触发发生器由触发输入(TRIG IN)键调出的
触发输入(TRIGGER IN)设置屏幕上的周期(period)
软键来设置.
内部触发发生器将一个石英晶体振荡器分频,以
产生一个周期从0.01毫秒(100kHz)到200秒(.005Hz)
的1:1的方波.那些不能准确设置的波形发生器周期的
输入值将会被接受下来,并且舍入到其最接近的可设
置的数值,例如:.109毫秒将会舍入到.110毫秒.
21
当选择触发的猝发模式或者门控模式时,其同步
输出(SYNC OUT)源自动地默认设置为触发
(trigger),当规定了内部触发或者门控时,这就是内部
触发发生器的输出.
在触发的猝发模式中,触发发生器的每个周期的
选定的沿用来起始一个猝发.因此,猝发之间的间隔
就是由设定的触发信号的周期0.01毫秒到200秒 .
在门控模式中,当内部触发发生器的输出为真时,
主波形发生器的输出被门控打开.因此,该门控的持
续期间就是与触发发生器周期.01毫秒到200秒相对应
的.005毫秒到100秒.
外部触发输入
外部触发或者门控信号可施加于前面板上的触发
输入(TRIG IN)插座,此触发输入具有TTL电平(1.
5V)的阈值.在触发的猝发模式中,该输入为边沿敏
感型;每个外部触发的选定的沿起始规定的猝发.在
门控模式中,该输入是电平敏感型的;当门控信号为
真时,主波形发生器的输出就打开.
在触发的猝发模式和门控模式中,触发输入
(TRIG IN)可以使用的最小脉冲宽度为50纳秒,最大
重复速率为1MHz.可以施加而不致引起损坏的最大
信号电平为±10V.
在选择触发的猝发模式或者门控模式时,同步输
出(SYNC OUT)源自动地默认设置为触发(trigger),
当规定了内部触发或者门控时,总是外部触发信号或
者门控信号的一个正向边沿的信号波形.
相邻通道触发输出
在多通道仪器上,相邻通道的触发输出(Trigger
Out)信号可以用来作为触发的猝发的控制信号.通道
编号具有卷回的特点,即显然通道1和3对于通道2是
相邻的通道,而通道2和4对于通道1也是相邻的通道.
触发输出(Trigger Out)信号源由触发输入(TRIG
IN)键调出的触发输出(TRIGGER OUT)屏幕上的源
(source)软键来选择.
触发输出(Trigger Out)的选择如下:
波形结束一个与波形周期末尾(及下一个周
(wfm end):期的起始)对齐的正向脉冲.
位置光标仅对任意波形有效.对主波形上的
(pos'n marker):任何点(一些点)都可以将光
标比特(一些比特)设置为高或者
低.如果选择标准波形则无输出
序列同步一个与波形序列的末尾对齐的正向
(seq sync):脉冲.
猝发完成(burst done):一个与猝发的最后一个周期
的末尾对齐的正向脉冲.
默认的选择是波形结束(wfm end),而运行波形
序列时是例外的情况.在这种情况下,其选择变成序
列同步(seq sync).为了将触发输出(Trigger Out)设
置成其默认值之外的其它值,需要使用模式(mode)软
键将模式从自动(auto)改变为手动(manual).
触发输出(Trigger Out)是一个内部信号.但是,
和其它的触发源一样,当选择其默认的触发(trigger)
源时,在触发通道的同步输出(SYNC OUT)可以得
到一个正沿的信号波形.
触发的猝发
触发的猝发模式由模式(MODE)屏幕上的触发
(triggered)软键打开.从这个屏幕上的设置...(setup...)
软键可以进入触发/门控设置(TRIGGER/GATE
SETUP)屏幕.在这个屏幕上,可以设置猝发计数和
开始相位.按动触发输入(TRIG IN)键调出触发输入
(TRIGGER IN)设置屏幕可以设置其它触发参数.
触发源
通过触发输入(TRIGGER IN)设置屏幕上的源
(source)软键,可以将触发源选择为内部(internal),
外部(external),手动(manual)或者相邻通道之一.
当选择内部(internal)时,内部触发发生器用来
起始猝发.此波形发生器按照前一部分的说明来设置.
当选择外部(external)时,在触发输入(TRIG IN)
22
处的信号的设置的沿用来起始猝发.
当选择通道x(chan x)时,来自相邻通道x的触
发输出(Trigger Out)信号用来起始猝发.通道x上的
触发输出(Trigger Out)信号源按照前一部分的说明
来设置.
当选择手动(manual)作为源时,只能用按动手
动触发(MAN TRIG)键或者发送远地命令来起始猝
发.在多通道仪器中,按动手动触发(MAN TRIG)键
将会触发所有那些已经将手动选择为源的通道.
触发沿
斜波(slope)软键用来选择用于起始猝发的外部
触发信号的沿(正或负)(positive 或negative).内部
触发发生器(Internal Trigger Generator)或者相邻通
道的触发输出(Trigger Out)应当使用默认的正
(positive)设置来触发.
注意:来自同步输出(SYNC OUT)的触发
(trigger)信号,(用于同步在诸如示波器上显示触发的
猝发),总是在猝发开始处的正向脉冲.
猝发计数
触发之后每一个猝发中的完整的周期的数目由使
用在模式(MODE)屏幕上按动设置(setup)键而调
出的触发/门控设置(TRIGGER/GATE SETUP)屏幕
来设置.
要想设置所需要的猝发计数,可以按动猝发计数
(burst cnt)软键,然后从键盘直接输入或者使用旋轮
输入.可以设置的最大的波形周期数目为10,485,75
(220-1).
开始相位
开始相位,即在波形周期上猝发开始的点,可以
通过按动相位(phase)软键,接着从键盘直接输入或
者使用旋轮输入来选择.因为波形周期总是在猝发结
束时完成的,所以开始相位也就是停止相位.
此相位可以以0.1°的分辨力设置.但是,对于某
些波形类型,某些波形频率,实际的分辨力受到限制,
其细节下面详述.为了标明这种情况的出现,实际的
相位值在编程值下面作为不可编辑的域在括号中显示
出来.
为了达到开始相位的精密度,所有的波形都运行
在时钟合成(Clock Synthesis)模式,就是说,当规定
了触发的猝发之后,这些波形就好像是任意波形.这
样,对于所有的波形就把实际频率分辨率限制到4位
数字,虽然正常的DDS产生的波形仍然是以7位数字
的分辨率输入的.产生正弦波,余弦波,偏移正弦波
等波形时它们就好像是任意波形,而波形的第一点准
确地位于起始相位.每一次改变相位或者频率的时候,
将重新计算波形;如果使用旋轮迅速地改变这些参数
的话,就会引起一个不大的延时.
因为最高的分辨力是1个时钟,所以真正的任意
波形的相位分辨率受到波形长度的限制.这样,长度
大于3600点的波形的分辨力为0.1°,而低于此点数
的波形的最高分辨力就变成360°÷点数.
方波,脉冲,脉冲串和波形序列没有初始相位调
节,相位固定为0°.触发的猝发模式中开始相位能力
的小结在下表中示出:
波形最大波形频率相位控制范围
和分辨力
正弦波,余弦波
偏移正弦波,
偏移余弦波
1MHz± 360°,0.1°
方波1MHz仅为0°
三角波100kHz± 360°, 0.1°
斜波100kHz± 360°, 0.1°
Sin(x)/x 100kHz± 360°, 0.1°
脉冲和脉冲串10MHz仅为0°
任意波形40M采样/秒 时钟± 360°, 360°
÷点数或 0.1°
波形序列40M采样/秒 时钟仅为0°
手动起始通道间的触发
如果一台多通道仪器设置成其所有通道都由一个
相邻通道来触发,那么就可能有一个稳定状态,在其
中所有的通道都等待触发,而触发的猝发序列永远不
会开始.为了克服这个问题,任何通道都可以使用该
通道的触发输入(TRIGGER IN)屏幕上的强制(force)
软键来手动地,独立地触发.其方法是,用适当的设
置(SETUP)键选择开始该序列的通道,用触发输入
(TRIG IN)键选择触发输入(TRIGGER IN)屏幕,然
后按动强制(force)软键.
23
门控模式
门控(Gated)模式由模式(MODE)屏幕上的门
控(gated)软键来打开.这个屏幕上的设置...(setup...)
软键可以进入触发/门控设置(TRIGGER/GATE
SETUP)屏幕.在这个屏幕上来设置开始相位.与门
控(Gated)相关的其它参数由按动触发输入(TRIG
IN)键调出来的触发输入(TRIGGER IN)设置屏幕来
设置.
门控源
门控信号源可以用触发输入(TRIGGER IN)设置
屏幕上的源(source)软键选择为内部(internal),外
部(external)或者任何相邻通道之一.
当选择内部(internal)时,内部触发发生器用来
进行波形门控;门控的持续期间是波形发生器周期的
一半.请参见内部触发发生器章节.
当选择外部(external)时,门控周期从触发输入
(TRIG IN)上的信号的规定的沿上的一个点(标称值
1.5 V )到对应的沿上的相同的点.
当选择通道x(chan x)时,从相邻信道x来的触
发输出(Trigger Out)信号用来进行波形门控.在通
道x上的触发输出(Trigger Out)信号的源按前一章介
绍的方法来设置.
门控的极性
如果触发输入(TRIGGER IN)设置屏幕上的斜波
(slope)设置为正(positive),则该门控将在外部门控
信号上升沿上的阈值处打开,而在该信号下降沿上的
阈值处关闭,即当触发输入(TRIG IN)信号为高时门
控信号为真.如果斜波(slope)设置为负(negative),
则当触发输入(TRIG IN)信号为低时门控信号为真.
对于内部触发发生器(Internal Trigger Generator)或
者相邻通道的触发输出(Trigger Out)来说,应当使
用默认的正向设置来做门控.
开始相位
在模式(MODE)屏幕上按动设置...(setup...)键
以进入触发/门控设置(TRIGGER/GATE SETUP)屏
幕,在此屏幕上可以设置开始相位.
开始相位,即波形周期上门控波形开始的点,可
以通过按动相位(phase)软键,接着直接从键盘输入
或者使用旋轮输入来选择.因为波形周期总是在门控
周期结束时完成的,所以开始相位也就是停止相位.
此相位可以以0.1°的精密度设置.但是,对于某
些波形类型,在某些波形频率,实际的分辨度受到限
制,其细节如下.为了标明这种情况的出现,实际的
相位值在编程值下面作为不可编辑的域在括号中显示
出来.
为了达到开始相位的精密度,所有的波形都要运
行在时钟合成(Clock Synthesis)模式,就是说,当规
定了门控模式之后,这些波形就好像是任意波形.这
样,对于所有的波形就把实际频率分辨率限制到4位
数字,虽然正常的DDS产生的波形仍然是以7位数字
的精密度输入的.产生正弦波,余弦波,偏移正弦波
等波形时它们就好像是任意波形,而波形的第一点准
确地位于起始相位.每一次改变相位或者频率的时候,
将重新计算波形;如果使用旋轮迅速地改变这些参数
的话,就会引起一个不大的延时.
因为最高的分辨力是1个时钟,所以真正的任意
波形的相位分辨力受到波形长度的限制.这样,长度
大于3600点的波形的分辨力为0.1°,而低于此点数
的波形的最高分辨力就变成360°÷点数.
方波,脉冲,脉冲串和波形序列没有初始相位调
节,相位固定为0°.开始相位能力的小结请参阅触发
的猝发模式中的表.
触发的猝发和门控模式中的同步输出
当选择触发的猝发(Triggered Burst)模式或者门
控(Gated)模式时,同步输出(SYNC OUT)源自动
地变成默认的触发(trigger).触发(trigger)是一个
由内部信号(来自内部触发发生器或者相邻通道)或
者两种极性的外部信号使用的与实际触发信号同步的
正向沿信号.
此外,同步输出(SYNC OUT)还可以在同步输
出(SYNC OUT)设置屏幕上设置为猝发完成(burst
24
done).这样,同步输出就会提供一个信号,该信号在
波形运行时为低,而在所有其它时间则为高.
跳频模式
概述
在跳频模式中,在使用触发输入(TRIGGER IN)
设置屏幕上的源(source)软键设置的信号的控制下,
波形发生器的输出步进通过一个由用户定义的多达16
个频率的表.该控制信号可以是内部触发发生器,外
部的触发输入,前面板上的手动触发(MAN TRIG)键
或者远地命令.在多通道仪器上,该控制信号也可以
是来自一个相邻通道的触发输出(Trigger Out).
所有的标准波形和任意波形都能够在跳频(Tone)
模式中使用,但是脉冲,脉冲串和波形序列除外.在
跳频模式中,所有的波形都以DDS模式产生,以便在
不同频率之间实现快速的相位连续的切换.对于DDS
操作来说,所有波形的长度都必须为4096个点.对于
标准波形,这是其自然的长度,但是在建立跳频表时,
所有的任意波形都由软件扩展或者压缩为4096个点.
但这种变化不影响原始的数据.
由于使用了DDS模式,在跳频模式中所有波形的
频率范围均为1mHz到10MHz,其中包括在连续操作
中具有不同的频率限制值的三角波,斜波和方波.
跳频频率
在由按动模式(MODE)键调出的模式(MODE)
屏幕中按动跳频设置...(tone setup...)软键,以得到跳
频(TONE)设置屏幕:
频率表中的每一个频率都可以通过按动适当的软
键,并从键盘输入新的数值来改变.选中的频率也可
以按动删除(del)软键从频率表中删除.用适当的软
键选择表的末尾(end of list),再从键盘输入新的频
率就可以在频率表的末尾加入另外的频率.
使用旋轮可以使整个的频率表前后滚动.
跳频类型
跳频(TONE)设置屏幕上的类型(type)软键可
以规定三种类型的跳频切换.
将类型(type)设置为触发(trig),则在由触发输
入(TRIGGER IN)屏幕上的源(source)和斜波(slope)
域中规定的信号沿每次发生之后,其频率就变化,但
是此种变化只在当前频率的最后一个周期完成之后发
生.
将类型(type)设置为门控(gate),则当源(source)
域中规定的信号变为由触发输入(TRIGGER IN)屏幕
上的斜波(slope)域中规定的电平时,其频率就发生
变化;此变化的频率一直继续运行到门控电平再次发
生变化,并完成当前周期.然后波形发生器的输出被
门控关闭,而在门控信号下一次出现时,频率表中的
下一个频率被门控打开.因此,触发模式和门控模式
下的跳频变化在于,在触发模式中,在触发信号到来
以后,输出信号立刻在波形的过零点,以相位连续地
方式,从一个频率变到下一个频率;而在门控模式中,
在门控信号不为真时,在接续的频率之间可以有一个
"关断"期间.
当类型(type)设置为移频键控(fsk)时,则当
触发输入(TRIGGER IN)屏幕上的源(source)和斜
波(slope)域中规定的信号沿每次出现时,信号频率
立即发生变化(并且相位连续),而且不完成当前的波
形周期.这是真正的FSK(移频键控)跳频切换.
下面的图说明了触发,门控和移频键控之下跳频
切换的区别.其频率表中有2个频率,由一个方波来
切换(在触发输入(TRIGGER IN)设置中规定为上升
沿).
对于三种模式,最大推荐的跳频频率和触发/门控
开关频率如下:
门控:最大跳频频率50kHz;最大切换频
率<最低跳频频率.
触发:最大跳频频率50kHz;最大切换频
率1MHz.
移频键控:最大跳频频率1MHz;最大切换频
率1MHz.
25
跳频切换源
控制频率切换的信号由触发输入(TRIGGER IN)
设置屏幕上的源(source)软键来设置.同一屏幕上的
信号沿(slope)域设置该信号的有效极性.当设置为
正(positive)时,触发信号的上升沿有效,或者门控
信号的高电平为真时有效;而当设置为负(negative)
时则相反.能够由源(source)软键选择的信号有:内
部触发发生器(Internal Trigger Generator),外部触发
输入,前面板上的手动触发(MAN TRIG)键,远地
命令以及多通道仪器时的相邻通道的触发输出
(Trigger Out).对这些信号的详细解释可以在触发猝
发和门控(Triggered Burst and Gate)的章节中找到.
用多通道波形发生器的双音多频测试
跳频(Tone)模式的一个重要应用就是双音多频
(DTMF)测试.这时,2个通道按照相等长度,不同
频率的表来设置,并从一个公共的信号来触发.此二
通道的输出用其内部的求和功能加在一起,请参见求
和(SUM)一章.双音多频(DTMF)测试通常使用
在600Hz到1.6kHz频率范围内的正弦波.
还可以使用由一个公共外部信号触发的两台单通
道仪器,并使用外部求和(SUM)能力将其输出加在
一起,来设置双音多频(DTMF)测试.
产生任意波形
引言
任意波形(Arb)是使用任意时钟顺序地寻址包含
波形数据的RAM来生成的.任意波形的频率由该任意
时钟和该周期中数据点的总数决定的.
在本仪器中,一个任意波形可以具有多达65536
个水平点.其垂直范围从-2048到+2047,相应于20V
的最大峰-峰值输出.在256k的非易失性RAM存储
器中可以贮存达100个波形,每个波形都给予一个名
字.可以贮存的波形的数目决定于每个波形中的点数.
产生任意波形的方法可以是使用基本的前面板编
辑能力(适合修改已有的标准波形或者任意波形),或
者使用能够让用户从数学表达式产生波形的波形设计
软件,从其它的波形来组合新的波形,或者徒手绘制
波形,详情请参见附录4.
任意波形术语
在说明任意波形时使用下列的术语:
● 水平长度(Horizontal Size).水平点的数目就
是波形的时间成分.最小的长度为4个点,而
最大的长度为65536个点.
● 波形地址(Waveform Address).任意波形上的
每个水平点都具有一个唯一的地址.地址总是
从0000开始,因此最后的地址总是比水平长度
小1.
● 采样频率(Arb Frequency)和波形频率
(Waveform Frequency).采样频率就是RAM的
地址计数器的时钟速率,在本仪器中其频率范
围为0.1Hz到40MHz.波形频率则决定于采样
频率和波形的水平长度.用采样频率40MHz的
时钟,具有1000个点的波形的波形频率为40e6
÷1000 = 40kHz.
● 数据数值(Data Value).波形中的每个水平点
的幅度值,在-2048到+2047的范围内.
● 任意波形幅度(Arb Waveform Amplitude).在
播放任意波形时,其最大输出幅度将决定于数
据数值的范围和输出幅度设置.数据数值的范
围从-2048到+2047的波形将产生具有100%编
程峰-峰值幅度的最大输出.例如,如果数据数
值的最大范围仅为-1024到+1023,则其最大输
出将仅为编程电平的50%.
任意波形的产生和修改的一般原则
单独使用本仪器产生任意波形的工作包含两个主
要步骤:
● 产生一个空白的波形,或者复制一个已有的波
形,并给出它的长度和名称.
● 使用各种编辑功能来修改这个波形,以得到准
确的所需要的波形.
这些步骤将在下面的产生新的波形(Creating New
Waveforms)和修改任意波形(Modifying Arbitrary
Waveforms)中详细介绍.
使用波形设计软件产生波形的工作也包含两个步
骤:
● 使用PC机上的软件产生波形.
● 通过RS232或者GPIB接口将波形下载到波形
发生器.
此过程在附录4中介绍.
在产生和修改本波形发生器上的任意波形时,对
波形发生器的全面操作有某些限制.这些限制保证了
26
对任意波形的适当的管理,并避免了冲突,特别是在
多通道的仪器上尤为重要.这些限制将在后面的各个
章节中说明,在此给予摘要说明.
● 只有所有的通道都运行于连续模式时,才能进
行任意波形的产生和修改,允许使用通道的求
和和调制功能.
● 任意波形的产生和大部分的编辑工作都是在非
易失性的后备存储器中进行的,由于256k的存
储器容量限制,最多可以贮存100个波形.通
过选择它们,可以将这些波形中的任意一个调
入某个通道的存储器,作为一个任意波形或者
任意波形序列的一部分来运行.通道存储器的
容量极限为64k点.在编辑的时候,在非易失
型存储器中对波形进行更改,然后将其复制到
要使用该波形的所有通道.例外情况是,幅度,
偏置和块拷贝等更改.这些更改只在当前所选
择的通道的波形拷贝上进行.当使用保存
(save)软键对参数编辑进行确认时,再将这些
更改复制到非易失性后备存储器(并且复制到
使用该波形的任何其它的通道).
● 如果一个波形正在某一通道上运行,则该波形
不能从该通道的存储器中删除.
● 必须先将波形从通道的存储器中删除,才能将
其从后备存储器中删除.
● 如果一个任意波形序列正在运行,则任何波形
不论其是否在该波形序列中使用,均不能将其
从该通道删除.
● 非运行波形序列使用的波形可以删除,但是删
除后该波形序列将不能正常运行.这时应修改
该波形序列使之不包括该删除的波形.
当试图进行非法的操作时,仪器的显示器上将示
出警告/出错消息,向用户提醒这些限制条件.
选择和输出任意波形
开机时,仪器处在出厂默认设置状态.已经产生
的任何任意波形都贮存在非易失型后备存储器中.要
运行一个任意波形,必须从后备存储器中的表内选择
该波形.
按动任意波形(ARB)键,以便在任意波(ARBS)
屏幕上察看后备存储器中保存的所有任意波形的列表.
使用旋轮或者游标键可以使整个的波形列表在显
示器上前后滚动.使用通道的设置(SETUP)键选择
了适当的通道之后,根据需要按动波形旁边的软键,
将该波形装入该通道的存储器.用这种方法,可以在
多达64k点的限制范围内,将多个波形装入并保存在
该通道的存储器内.最后一个被选择的波形则是该通
道上当前输出的波形.
一旦一个任意波形被装入某一通道,就可以从标
准波形(STANDARD WAVEFORMS)屏幕中选择它
并运行.其方法是按动标准(STD)键,再按动任意
波形(arb)软键.如果在通道存储器中保存着多个波
形,则最后选择的波形将是其输出的波形.按动任意
波形(ARBS)屏幕上右上角的软键,可以观察一个通
道存储器中保存的波形的全部清单;这时,屏幕上将
用通道存储器(chan mem)代替后备存储器(backup
mem)来进行显示.例如:
如果在开机设置(POWER ON SETTING)屏幕
上已经把开机设置设定为恢复上一次的设置(restore
last setup),则开机时将把这些波形恢复到通道存储器
中.请参阅系统操作章节.
可以选择同一个任意波形,使其在多个通道上运
行.当在后备存储器中对该波形进行编辑时,也将对
该波形的所有的拷贝进行更改.以下的部分对如何产
生和修改任意波形进行详细的介绍.
产生新的波形
按动产生(CREATE)键调出产生新波形
(CREATE NEW WAVEFORM)屏幕.
27
产生空波形
按动产生空波形...(create blank...)软键调出菜单:
最顶上的一行包含有用户定义的波形名称,其长
度可为8个字符.本仪器分配的默认波形名称为wv(n)
,从wv00开始.可以编辑波形的名称,方法是用游标
键选择适当的字符位置,然后用旋轮滚过所有的字母
数字字符来依次设定字符.
按动长度(size)软键可以直接从键盘输入或者使
用旋轮和游标键输入波形的长度.波形的默认长度为
1024.其最小长度为4,而最大长度为65536.如果尝
试将波形的长度设置为小于4或者大于剩余的可用后
备存储器的容量,将会给出适当的警告消息."空"波
形在非易失型后备存储器中产生时,空闲存储器(free
memory)域显示出剩余的未使用的后备存储器的容
量.
退出此菜单的方法有两种,按动取消(cancel)软
键退出时,将保留波形名称,但是不分配存储器空间;
按动产生(create)软键退出时,将建立一个"空"波
形,直接调用修改(MODIFY)屏幕就可以进行波形
编辑.
产生波形拷贝
按动从拷贝产生...(create from copy...)软键调出
下列菜单:
准确地按照前面章节的介绍,分别按动产生
(create)和长度(size)软键之后就可以输入用户定义
的波形名称和波形长度.
用来拷贝的源波形可以用来自(from)软键选择,
重复按动该软键,游标键或者使用旋轮将在所有可用
的波形清单中滚动,其中也包括任何其它已经产生的
任意波形.
被拷贝波形的水平长度不必一定和正在产生的波
形相同.当拷贝波形时,按动产生(create)键,软件
就将源波形压缩或者扩展以产生其拷贝.当源波形被
扩展时,拷贝波形中会具有附加的内插点;而当源波
形被压缩时,重要的波形数据可能会丢失,特别是如
果压缩比很大,对带有窄尖峰的任意波形进行压缩时
尤为如此.
按动取消(cancel)软键可以退出此菜单,这时将
保留波形名称,但是不完成复制工作.而按动产生
(create)软键退出此菜单时,则将进行复制并直接调
用修改(MODIFY)屏幕以进行波形编辑工作.
修改任意波形
有关对波形修改的一般限制条件的概要,请阅读
一般波形产生和修改的一般原理章节.
按动前面板上的修改(MODIFY)键,或者两个
产生新波形(CREATE NEW WAVEFORM)菜单的
任一个中的产生(create)软键,调出修改(MODIFY)
屏幕.
从这个屏幕能够进入若干个菜单,以便对所选定
的波形进行调整长度,重新命名,编辑等工作.使用
旋轮或者游标键在所有可能的选择项目选择要修改的
任意波波形.当前选择的波形显示在最顶上的一行,
修改(MODIFY)项目的旁边.
波形编辑游标
在涉及设置波形地址的任何任意波形修改步骤中,
波形游标可以从后面板上的游标/光标输出
(CURSOR/MARKER OUT)插座输出.为此,被编辑
的波形必须由通道设置(SETUP)键选择的当前通道
上输出.该游标的幅度,极性和宽度在辅助功能
(UTILITY)屏幕的游标/光标...(cursor/marker...)菜
单上设置.请参见系统操作章节.游标放在开始和停
止地址的地方,这些地址供下面介绍的各种编辑操作
使用(对于点编辑每个游标仅一个地址).游标信号可
以显示在示波器的第二个通道上,或者用来调制Z轴,
以加亮停止地址和开始地址.
当仪器在各编辑功能之间移动时,该地址将保持.
举例来说,如果为插入波形设置了停止地址和开始地
28
址,则当选择波形幅度编辑时,同样的地址作为默认
值出现;当然,该地址随后可以改变.
调整波形的长度
在修改(MODIFY)屏幕上按动调整长度(resize)
软键调出调整长度(Resize)屏幕.
调整长度(Resize)功能改变波形的点数;波形的
新长度可以比其原来的长度大或者小.当新的长度比
原来大时,软件为其增加附加的内插点.当新的长度
比原来小时,则去掉一些点.减小波形的长度可能使
得波形丢失重要的数据.调整长度功能没有"撤销"操
作.
按动调整长度(resize)软键完成调整长度功能.
按动取消(cancel)软键中止此功能.这两种操作都使
显示器返回修改(MODIFY)屏幕.
波形重新命名
在修改(MODIFY)屏幕上按动重新命名...
(rename...)软键调出重新命名(Rename)屏幕:
波形的新名称可以在其原来名称的下面输入,输
入的方法是先用游标选择适当的字符位置,然后用旋
轮滚过所有的字母数字字符依次设定各个字符.波形
名称可以长达8个字符.
按动重新命名(rename)键完成新名称的命名,或
者取消(cancel)键以返回修改(MODIFY)屏幕.
波形信息
在修改(MODIFY)屏幕上按动信息...(info...)软
键调出信息(info)屏幕.
此屏幕给出波形的名称,长度和使用该波形的通
道和波形序列的信息.在执行波形管理,例如波形删
除时,这些信息特别有用.
按动退出(exit)键使显示器返回修改(MODIFY)
屏幕.
为了观察在某一特定的通道存储器中保存了什么
波形,用该通道的设置(SETUP)键选择此通道,按
动辅助功能(UTILITY)键观察辅助功能菜单
(UTILITY MENU),并按动通道波形信息...(chan wfm
info...)软键以得到通道波形信息(CHAN WFM
INFO:)屏幕.
此屏幕显示出该通道上的波形数目和空闲存储器
的容量.按动退出(exit)软键返回辅助功能菜单
(UTILITY MENU).
删除波形
按动删除...(delete...)软键将显示出一个确认请
求,要求确认从后备存储器中删除所选择的波形.
按动删除(delete)软键确认删除操作,其后显示
器返回修改(MODIFY)屏幕,并且自动选择下一个
任意波形.按动撤销(cancel)软键则中止删除操作.
在从所有通道存储器中删除之前,波形不能从后
备存储器中删除.如果波形正在某一通道上输出,则
该波形不能从该通道的存储器中删除.首先,必须在
这些通道上先选择其它的波形,从标准波形
(STANDARD WAVEFORMS)或者任意波形(ARBS)
屏幕上进行).然后,选择该通道的任意波形(ARBS)
屏幕,才能从每个通道的存储器中依次删除该波形.
29
删除(del)软键将会出现在通道存储器中不使用
的那些波形的旁边.按动适当的删除(del)软键以从
通道存储器中删除该波形.然后,上面所述的从后备
存储器中删除波形的工作才可以进行.
编辑波形
按动编辑波形...(edit waveform...)软键调出编辑
功能(EDIT FUNCTIONS)菜单:
从这个菜单,就可以选择各种功能,以便一点一
点地进行编辑波形(点编辑),在两点之间划线(划
线),或者将一个已有波形的全部或一部分插入到被编
辑的波形中去(插入波形).此外,还可以选择波形的
若干段,使用波形幅度工具来改变其峰-峰值,或者使
用波形偏置工具来改变其基线位置.可以将波形的若
干段复制到其自身(块拷贝),还可以规定供同步输出
(Sync Out)使用的位置光标.
在这些编辑屏幕中,按动退出(exit)软键将使显
示器返回到编辑功能(EDIT FUNCTIONS)菜单.
点编辑
按动点编辑...(point edit...)软键调出点编辑
(POINT EDIT)屏幕:
欲修改一个点,按动地址(addrs)软键,并直接
从键盘输入或者使用旋轮输入地址.其当前的数值将
会显示在该地址的右边.要改变此数值,按动数值
(value)键,并直接从键盘输入或者使用旋轮输入新的
数值.改变数据数值将自动更新波形.
按动下一点(next point)软键自动使地址前进一
个点.而再按动地址(addrs)软键重新选择地址则,可
以从键盘输入或者用旋轮输入地址.
线编辑
按动划线...(line draw...)软键调出线(LINE)屏
幕:
显示器显示出一个起(frm)地址和一个到(to)地
址.当按动划线(draw line)软键时,在这两个地址
确定的点之间将会画一条直线.默认的起(frm)地址
是该波形上的第一点,或者,如果已经使用过点编辑
的话,则默认的起(frm)地址是最近曾经编辑过的点.
按动适当的软键,直接从键盘输入或者使用旋轮输入,
来设置起(frm)地址及其数值;用同样的方法重复设
置到(to)地址及其数值.
当按动划线(draw line)软键时,在这两个选定
的点之间将会画出一条直线.
插入波形
按动波形插入...(wave insert...)软键调出波形插入
屏幕:
波形插入功能在可编程的开始点和结束点之间插
入波形.标准波形和任意波形都可以插入到新的波形
中去,脉冲,脉冲串和波形序列是不能插入的例外情
况.
可以插入由左边的开始(strt)地址和结束(stop)
地址(例如,上述屏幕中波形wv01的00000和00512)
所定义的一段任意波形.这些地址默认值为整个波形
的开始地址和结束地址,但是可以将其复位并定义为
波形的任何一段.按动适当的软键,并从键盘输入或
者使用旋轮输入,即可改变这些地址.选定的一段源
波形在新波形中的目的地址由该屏幕中右边的开始
(strt)地址和停止(stop)地址决定.按动适当的软键,
并从键盘输入或者使用旋轮输入,即可改变这些地址.
插入功能通过按动插入(insert)软键生效.如果
两段波形的长度不同,仪器软件就会将源波形扩展或
压缩,使之适合新的波形.压缩波形可能丢失某些重
要的数据.
在当前波形中插入其自己的波形段请参见块复制
(Block Copy)功能.
30
块复制
按动块复制...(block copy...)键调出块复制
(BLOCK COPY)屏幕:
使用块复制可以把当前波形的一段插入到其自身
中去.要插入的块由其开始(start)地址和结束(stop)
地址来决定.按动适当的软键,并从键盘输入或者使
用旋轮输入,即可改变这些地址.
按动目的(dest)软键并输入地址,就可以设置该
波形段开始点的目的地址.然后,按动执行(execute)
软键就可以预览进行块复制的效果.
注意:如果在目的地址和波形末尾之间没有足够
的波形点数以容纳被复制的波形段的话,则被复制的
波形就简单地被截短.按动撤销(undo)软键或者输
入一个新的地址可以去掉复制的拷贝.
块复制编辑功能对由该通道的设置(SETUP)键
选择的当前通道上的波形信号进行操作.选择该波形
并在该通道上运行可以观察编辑操作的效果.当块复
制的结果满足要求时,可以按动保存(save)软键将其
保存.保存的作用是修改后备存储器中的波形以及在
其它通道中的任何其它波形拷贝.一旦保存,原始的
波形将不能再恢复.
按动退出(exit)软键,将不作任何更改返回编辑
功能(EDIT FUNCTIONS)屏幕.
波形幅度
按动波形幅度(wave amplitude)软键调出幅度
(AMPLITUDE)屏幕:
可以对由开始(start)地址和结束(stop)地址定
义的一段波形更改波形幅度.按动适当的软键,并直
接从键盘输入或者使用旋轮输入,即可设置这些地址.
可以将规定波形段的数据数值乘以在幅度
(AMPLITUDE)域输入的0.01到100.0之间的倍数.按
动适当的软键,并直接从键盘输入或者使用旋轮输入
此倍数,则该幅度就在完成输入时发生变化.注意:如
果波形已经使用了从(2048到+2047的全部数据数值范
围,那么,输入大于1.0的数值将会引起削波,然而这
时仍然将其结果看作是一个有效的波形.按动撤销
(undo)软键可以恢复原来的波形.
幅度编辑功能对由该通道的设置(SETUP)键选
择的当前通道上的波形信号进行操作.选择在该通道
上运行的波形可以观察编辑的效果.当幅度已经按要
求修改时,可以按动保存(save)软键保存此新波形.
保存的作用是修改后备存储器中的波形以及在其它通
道中的任何其它波形拷贝.一旦保存,原始的波形将
不能再恢复.
按动退出(exit)软键,则不作任何更改返回编辑
功能(EDIT FUNCTIONS)屏幕.
波形偏置
按动波形偏置(wave offset)软键调出波形偏置
(WAVE OFFSET)屏幕.
可以改变由开始(start)地址和结束(stop)地址
定义的一段波形的波形偏置.按动适当的软键,并直
接从键盘输入或者使用旋轮输入,即可设置这些地址.
在波形偏置(WAVE OFFSET)域输入的数值将
使设定波形段上的数据数值受到偏置.按动适当的软
键,可直接从键盘输入或者使用旋轮输入偏置数值.
可以接受的输入数值范围是-4096到 +4095.在极端的
情况下,这就使得数值处在-2048极限点的波形段被偏
置到+2047的反向极限点.当偏置引起削波时,将给
出警告消息,但是该输入值仍然被接受.按动撤销
(undo)软键可以恢复原始的波形.
偏置编辑功能对由该通道的设置(SETUP)键选
择的当前通道上的波形信号进行操作.选择在该通道
上运行的波形可以观察编辑的效果.当偏置已经按要
求修改时,可以按动保存(save)软键保存该新波形.
保存的作用是修改后备存储器中的波形以及在其它通
道中的任何其它波形拷贝.一旦保存,原始的波形将
不能再恢复.
按动退出(exit)软键,则不作任何更改返回编辑
功能(EDIT FUNCTIONS)屏幕.
31
波形反向
按动波形反向(wave invert)软键调出反向
(INVERT)屏幕:
可以将由开始(start)地址和结束(stop)地址定
义的一段波形反向.按动适当的软键,并直接从键盘
输入或者使用旋轮输入,即可设置这些地址.
每次按动反向(invert)软键时,规定波形段上的
数据数值将对于0000进行反向.
按动退出(exit)软键,则返回编辑功能(EDIT
FUNCTIONS)屏幕.
位置光标
按动位置光标...(position markers...)软键调出位置
光标编辑(POSITION MARKER EDIT)屏幕:
当同步输出设置(SYNC OUTPUT SETUP)屏幕
上的源(src)设置为位置光标(pos'n marker)时,就
从同步输出(SYNC OUT)端输出位置光标.
位置光标可以在一个波形的任意地址或者所有地
址上设置,既可以使用地址(adrs)软键个别设置,也
可以使用图案...(patterns...)菜单作为一个图案来设置.
按动地址(adrs)软键,接着从键盘输入地址就可
以直接设置一个光标.按动地址(adrs)行右边的软键,
然后在和之间拨动光标设置,如带箭头的括号
中所示.其地址可以用下述方法改变:用地址(adrs)
键进行增量加1;使用旋轮;或者也可用键盘输入.用
右边的软键,在每个新的地址改变光标设置.在改变
之后,光标将立即显示出来.
另外,光标还可以使用图案...(patterns...)子菜单,
作为图案输入.
分别使用开始(start)和结束(stop)软键,接着
再直接从键盘输入或者使用旋轮输入,可以设置波形
中光标的开始地址和结束地址.图案本身则在显示器
最顶上的一行上设置.按动图案:(PATTERN:)右边的
软键,使用键盘上的1和0输入1和0 的序列(该序列
将自动地移动到下一个字符),或者使用旋轮输入该序
列(使用游标键在图案中移动编辑游标).该图案包括
16个值;如果使用游标键跳过某些字符位置的话,这
些字符位置将自动地用其左边位置上规定的最后一个
字符的数值来填充.当按动制作图案(do pattern)软
键时,则在由开始地址和结束地址定义的整个范围内
重复地输入该图案.按动退出(exit)软键,则不制作
该图案,返回编辑功能(EDIT FUNCTIONS)屏幕.
按动全部清除(clear all)软键将会显示一个确认
请求,要求确认从该波形中删除所有的光标.按动清
除(clear)键将清除所有的光标,并使显示器返回位
置光标编辑(POSITION MARKER EDIT)屏幕.按
动取消(cancel)键则中止清除操作.
任意波形序列
可以把多达16个任意波形连接起来成为一个波形
序列.每个波形可以循环达32768次,整个波形序列
可以连续运行,或者使用触发的猝发模式循环达
1048575次.
按动序列(SEQUENCE)键调出起始序列
(SEQUENCE)屏幕:
从这个屏幕,使用运行(run)和停止(stop)软
键可以运行和停止以前定义的波形序列.还可以从标
准波形(STANDARD WAVEFORMS)屏幕,用序列
(sequence)软键来打开波形序列.序列=(segs=)域
将显示出该序列中的段数,一个波形序列中的段数至
少为1.
32
序列设置
在序列(SEQUENCE)屏幕上按动序列设置...
(sequence setup...)软键(或者按动在标准波形
(STANDARD WAVEFORMS)屏幕上的序列
(sequence)旁边的设置...(setup...)软键),调出序列
设置(sequence setup)屏幕:
重复按动序列(seg)软键使显示器依次显示该序
列的16段中的每一段的设置.除去总是打开的段1没
有开/关软键之外,这16段的设置格式是相同的.当
显示段1时,序列=(segs=)域将显示出当前序列中
的总的段数.
用序列(seg)软键选择要设置的段.重复按动该
软键或者使用旋轮可以依次选择16个段.
一旦已经设置了要编辑的段,就可以用波形
(wfm)软键选择该段的波形.重复按动波形(wfm)软
键或者使用旋轮将步进显示所有已经产生的任意波形
的列表.
在各个波形段之间步进的条件由步进方式(step
on)软键来设置.其默认设置为步进方式: 计数(step
on: count).其含义是,在计数(cnt)域规定的波形周
期数目之后,该波形将步进到下一段.在选择计数
(cnt)时,直接使用键盘输入或者使用旋轮输入可以设
置达32768个周期的计数值.
此外,在步进方式(step on)域中还可以将步进
条件设置为触发沿(trig edge)或者触发电平(trig
level).触发沿或触发电平可以与计数混合使用(某些
段可以按计数步进,另一些段可以按设定的触发条件
步进),但是在同一波形序列中触发沿不能和触发电平
混合使用.
如果选择触发沿(trig edge),则当该波形序列设
置为运行(run)时,该波形序列从第一个波形段开始
运行,并且在其后的每一个触发时刻步进到下一个波
形段.触发源可以是在触发输入(TRIGGER IN)设置
屏幕(由触发输入(TRIG IN)键调出)中选择的任何
设置项目.详细情况在触发的猝发和门控(Triggered
Burst and Gate)章节介绍.在每一个触发的时刻,在
当前的波形周期以及下一个完整的周期完成以后,下
一段波形再开始.
如果选择触发电平(trig level),则当触发电平为
真时,波形序列连续地运行,依次通过每一个波形段
(每段一个周期).当触发电平变为假时,当前选择的
波形连续地运行;当触发电平重新变为真的时刻,波
形序列重新连续地运行,依次通过每一个波形段.触
发电平源可以是在触发输入(TRIGGER IN)设置屏幕
中选择的任何设置项目.其中手动触发(MAN TRIG)
键为例外,当按动手动触发键时只能产生一个沿信号,
而不能产生电平信号.
假定所有波形段的步进方式:(step on:)域都设置
为计数(count),波形序列还可以按门控和触发的猝发
模式,以简单波形相同的方式运行.详情请参见触发
的猝发和门控章节.
波形序列的各个波形段都可以用开-关(on-off)软
键打开或者关闭.注意:关闭一个波形段将自动地关
闭其后的所有波形段;打开一个波形段也将会打开段
1 至本段之间原来已经关闭的任何波形段.波形段1总
是打开的.
当整个波形序列定义以后,按动完成(done)软
键将建立该设置,这将使显示器返回到起始序列
(SEQUENCE)屏幕.从这个屏幕,使用运行(run)和
停止(stop)软键就可以运行和停止该波形序列.
对任意波形的频率和幅度控制
任意波形的频率和幅度控制与标准波形的情况基
本相同,但有下述的小的差别.
频率
选择一个任意波形,按动频率(FREQ)键调出任
意波形频率(ARBITRARY FREQUENCY)屏幕:
和以前一样,分别按动频率(freq)或者周期
(period)软键,就可以按照频率或者周期来设置频率.
注意:在任意波形模式下,由于使用了时钟合成模式
来产生波形,所以频率和周期的分辨率只有4位数字.
请参见操作原理章节.
此外,对于任意波形来说,按动采样(sample)软
键,频率/周期还可以按照采样时钟频率来设置;或者
33
按动波形(waveform)软键,按照波形频率来设置.这
二者之间的关系为:
波形频率= 采样频率÷ 波形长度.
频率/周期的输入可以按照通常的方法直接从键
盘输入,或者使用旋轮输入.
选择一个波形序列,按动频率(FREQ)键调出序
列时钟频率(SEQ CLOCK FREQUENCY)屏幕:
现在频率/周期只能按照时钟频率来设置.频率/
周期的输入可以按照通常的方法直接从键盘输入,或
者使用旋轮输入.
幅度
选择一个任意波形,按动幅度(AMPL)键调出幅
度(AMPLITUDE)屏幕:
此屏幕与标准波形的幅度屏幕的区别在于,现在
只能用峰-峰值电压来输入幅度.
注意:只有当任意波形上的某些地址的数据数值
达到-2048和+2047时,才会实际上输出此峰-峰值幅
度设置值.例如,如果该波形的最大数据数值范围为
(1024到+1023,那么,当仪器输出设置为20Vpp值时,
该波形的最大峰-峰值输出将只有10Vpp.
对任意波形的同步输出设置
当选择任意波形时,同步输出(Sync Out)的默
认设置为波形同步(waveform sync);这是一个开始点
与波形的第一点对齐的,宽度为几个点的脉冲.
如果选择了一个波形序列,则同步输出(Sync
Out)默认设置为序列同步(sequence sync);这是一
个在波形序列的最后一个波形的最后一个周期期间变
低,而在所有其它时间为高的波形.当波形序列使用
于触发的猝发模式时,猝发计数为完整的波形序列的
数目的计数值.
任意波形模式中的波形保持
使用前面板上的手动保持(MAN HOLD)键或者
施加到后面板上的保持输入(HOLD IN)插座上的信
号,可以使任何一个通道上的任意波形暂停或者重新
开始.
在多通道的仪器上,要想使用手动保持(MAN
HOLD)键或者保持输入(HOLD IN)插座上的信号
对某些通道进行波形保持,必须首先按动保持
(HOLD)键,进入任意波形保持输入(ARB HOLD
INPUT)屏幕,使用此屏幕来打开该通道.
使用其通道设置(SETUP)键依次选择每一个通
道,使用模式(mode)软键进行设置;交替按动该键,
其模式就在关闭(disabled)和打开(enabled)之间变
化.
按动前面板上的手动保持(MAN HOLD)键,将
使所有已打开的通道上的波形停止在其当前的电平
上;第二次按动手动保持(MAN HOLD)键,则使波
形从该电平重新开始.如果当前选择了任意波形保持
输入(ARB HOLD INPUT)屏幕,则当波形暂停时,
状态(status)域将会从不保持(no hold)变为手动保
持(manual hold).
后面板上的保持输入(HOLD IN)插座上的一个
逻辑低电平或者开关闭合信号也能使所有已打开的通
道上的波形停止在其当前的电平上;一个逻辑高电平
或者开关断开信号则使波形从该电平重新开始.如果
当前选择了任意波形保持输入(ARB HOLD INPUT)
屏幕,则当波形暂停时,状态(status)域将会从不保
持(no hold)变为外部保持(ext.hold).
当使用上述两种方法之一使波形保持时,如果按
动手动触发(MAN TRIG)键,则波形被复位到其第
一点;当再次按动手动保持(MAN HOLD)键或者在
后面板上的保持输入(HOLD IN)插座施加一个高电
平时,该波形就从这一点重新开始.
34
输出滤波器设置
输出滤波器的类型由软件自动地选择,以便对所
选择的波形给出最好的信号质量.这种选择可以由用
户强行替代;这最大的可能是对任意波形时的要求.
欲改变滤波器,按动滤波器(FILTER)键,调出
滤波器设置(FILTER SETUP)屏幕:
滤波器设置的默认模式(mode)是自动(auto).
这就是说,由软件来选择最适合的滤波器.当设置为
自动(auto)时,其类型(type)可以由手动来改变;
但是只要一改变任何相关的参数,该选择就会自动地
变为自动(auto).如欲强制代替自动选择,按动模式
(mode)软键,选择手动(manual).
可以自动地选择或者用类型(type)软键手动选择
的四种滤波器类型如下:
● 10MHz 椭圆形滤波器:对于正弦波,余弦波,偏
移正线波,偏移余弦波,
sinx/x 和三角波可自动选
择到10MHz.对于主要含
有正弦波分量的任意波形
来说是较好的选择
● 16MHz 椭圆形滤波器:对于正弦波,余弦波,偏
移正线波,偏移余弦波自
动选择到10MHz.不推荐
用于其它波形
● 10MHz 贝赛尔滤波器:对于正和负斜波,任意波
形和波形序列自动选择
● 无滤波器:对于方波,脉冲和脉冲串
自动选择.对于主要含有
矩形波分量的任意波形来
说可能是较好的选择
脉冲和脉冲串
在按动标准波形(STD)键调出的标准波形
(STANDARD WAVEFORMS)屏幕上,从独立的菜单
可以选择并设置脉冲和脉冲串.脉冲和脉冲串具有类
似的定时设置和考虑方法.但是,脉冲仅为单极性的,
其最大幅度为10V峰-峰值;而脉冲串可为双极性的,
其最大幅度为20V峰-峰值.
脉冲的设置
脉冲波形由标准波形(STANDARD
WAVEFORMS)屏幕上的脉冲(pulse)软键来打开.
按动脉冲(pulse)旁边的设置...(setup...)软键调出第
一个脉冲设置屏幕:
直接从键盘输入或者使用旋轮输入,可以在100.0
纳秒和100秒之间设置脉冲周期,其分辨率为4位数字.
按动下一个(next)软键调出脉冲宽度屏幕:
宽度值可以直接从键盘输入或者使用旋轮输入.
可以编程输入从25.00纳秒到99.99秒的任何宽度数
值,但是由于以下的考虑,其实际(actual)值可能有
所不同.为此,实际(actual)的脉冲宽度将显示在编
程(program)宽度的下面(在括弧中).
按动下一个(next)软键调出脉冲延时屏幕:
这个屏幕与脉冲宽度的屏幕非常类似.同样,实
际(actual)延时显示在编程(program)延时的下面.
可以输入的延时数值必须在±(脉冲宽度-1个点)的
范围之内.正的延时数值使脉冲输出相对于同步输出
(SYNC OUT)端送出的波形同步信号向后延迟;而负
的延时数值使得脉冲输出出现在波形同步信号之前.
在此屏幕上按动完成(done)软键,将使显示器返回
标准波形(STANDARD WAVEFORMS)屏幕.
用户需要对在硬件上设置脉冲周期的方法有一定
的理解,因为它影响着脉冲宽度和延时的设置分辨度.
35
脉冲实际上是由4个点到50000个点组成的一种特殊
形式的任意波形.其每一个点的最小时间为25.00纳
秒,相当于40MHz的最快的时钟.
然而,在短脉冲周期,即在波形中只有几个点的
情况下,其设置分辨力将会比25.00纳秒大得多;这
是因为每个点的时间以及点的数目都受到调节.由于
脉冲宽度和延时也用该相同的每点的时间来定义,所
以改变每个点的时间会影响其分辨力.例如,如果周
期设置为500纳秒,当最小脉冲宽度设置为25.00纳
秒时,则最小脉冲宽度实际为25.00纳秒;这样,20
个点,每个为25.00纳秒就准确地规定了500纳秒的
周期.然而,如果周期设置为499.0纳秒,使用每个
点最小时间25.00纳秒的20个点就会太长了.所以使
用19个点,每个点的时间调节为26.26纳秒(499.0÷
19).因此,在改变脉冲宽度和延时的时候,现在使用
的增量步长就是26.26纳秒.
对于周期大于1.25毫秒的情况来说,波形中的最
大点数(50000)变成了决定脉冲宽度和延时分辨力的
因素.例如,当周期设置为100毫秒时,脉冲宽度和
延时的最小增量为2微秒(100毫秒÷50000).看起
来在极端的设置中,这会引起很大的"误差"(例如,
在上面的例子中,设置100纳秒仍将给出2微秒的实
际宽度);但是在实际应用中,50000分之一的分辨率
(0.002%)是完全可以接受的.
可以不管脉冲宽度和延时的设置情况来调节脉冲
周期(例如,可以将脉冲周期设置为小于编程的脉冲
宽度),这是因为,与通常的脉冲发生器不同,当改变
本波形发生器的脉冲周期时,脉冲的宽度和延时将按
比例地进行调节.例如,如果从周期100微秒,宽度
50微秒的默认脉冲设置出发,将脉冲周期改变为60微
秒,则虽然编程(program)的脉冲宽度仍然为50微
秒,但是脉冲宽度实际(actual)将变为30微秒.为了
在周期为60微秒时得到50微秒的脉冲宽度,那么在已
经改变了脉冲周期之后,必须重新输入50微秒的脉冲
宽度.
在选择了脉冲模式之后,从按动频率(FREQ)键
调出的脉冲周期(PULSE PERIOD)屏幕上可以改变
脉冲周期.
新的设置值可以使用已经介绍的方法按周期输入,
也可以先按动频率(freq)软键按频率输入.然而,从
这个屏幕上改变周期/频率设置与从脉冲设置(pulse
setup)屏幕上改变周期设置的情况略微有些不同.在
从这个屏幕进行改变时,波形中的点数绝对不会改变
(就象真正的任意波形的情况那样),这就意味着,可
以设置的最短周期/最高频率为波形的点数×25.00纳
秒.要达到更高的频率(达到其技术指标的极限),必
须从脉冲设置屏幕来改变脉冲周期.从该屏幕改变频
率,将会使得脉冲周期减小时(周期小于1.25毫秒),
波形的点数也减小.
脉冲串设置
脉冲串波形由标准波形(STANDARD
WAVEFORMS)屏幕上的脉冲串(pulse-train)软键来
打开.按动脉冲串(pulse-train)旁边的设置...(setup...)
软键调出第一个脉冲串设置屏幕:
设置功能所使用的屏幕数目决定于脉冲串中脉冲
的数目.前三个屏幕规定了应用于整个图案(脉冲数
目,整个脉冲串的周期和基线电压)的各种参数;其
后的屏幕依次规定每个脉冲的电平,宽度和延迟(脉
冲1使用3个屏幕,脉冲2使用3个屏幕等).在任何
屏幕上按动下一个(next)键调出下一个屏幕,最后使
显示器返回到标准波形(STANDARD WAVEFORMS)
屏幕,从该屏幕可以打开或者关闭脉冲串.按动完成
(done)键使显示器从任何设置屏幕直接返回标准波形
(STANDARD WAVEFORMS)屏幕.假如进行了任何
的更改,则只有在最后一个参数设置之后再按动了下
一个(next)键,或者一旦按动了完成(done)键以后,
才会建立该脉冲串.上面所示的第一个屏幕设置该图
案中的脉冲数目(1-10);直接从键盘输入脉冲数目或
者使用旋轮输入脉冲数目均可.
按动下一个(next)键调出脉冲串周期屏幕:
36
周期可以从100.00纳秒到100秒,以4位数字的
分辨率来设置,直接从键盘输入,或者使用旋轮输入
均可.
按动下一个(next)键调出基线电压屏幕,这是最
后一个通用设置屏幕.
基线电平是一个脉冲的结束点和下一个脉冲的开
始点之间的信号电平,即,它是所有的脉冲开始和结
束时的电平.基线电平可以在-5.0V和+5.0V之间设置,
设置的方法可以直接从键盘输入或者使用旋轮输入.
注意:只有在幅度(AMPLITUDE)屏幕上将输出幅度
设置为最大(10V峰-峰值至50 负载),并至50 负
载时,输出端实际(actual)的基线电平才会为此域中
所设置的数值.如果输出幅度设置为5V峰-峰值至50
负载,那么对于-5.0到+5.0V的设置值来说,实际的
基线电平范围将会是-2.5V到+2.5V.也就是说,幅度
控制对基线电平设置值进行了"比例变换".当输出端
没有终端负载时,实际的输出电平将会加倍.
在此屏幕中按动下一个(next)键调出图案中第一
个脉冲的三个屏幕中的第一个:
在这个屏幕上,脉冲电平可以在-5.0V到+5.0V 之
间设置,设置方法可以直接从键盘输入或者使用旋轮
输入.和上面所述的基线电平的情况一样,只有当在
幅度(AMPLITUDE)屏幕上将幅度设置设定为最大
10V峰-峰值至50 负载时,才会输出设置的脉冲电
平.调节幅度会对峰值脉冲电平和基线电平一起进行
"比例变换".因此,在幅度变化时,完全和任意波形
的情况一样,能够保持脉冲的形状成比例地变化.当
输出端没有负载时,实际的输出电平将会加倍.
注意:在这个屏幕(及其以后的屏幕)上,按动
脉冲(Pulse)软键,可以从键盘输入或者使用旋轮输
入来直接设置要编辑的脉冲.这对于在长脉冲串中直
接进入某一个特定的脉冲是很有用处的,这样就不必
依次步进通过整个脉冲序列.
按动下一个(next)键调出第一个脉冲的脉冲宽度
屏幕:
脉冲宽度可以直接从键盘输入或者使用旋轮输入.
在25.00纳秒到99.99秒范围之间的任何数值都可以编
程输入,但是实际(actual)的数值可能会有所不同.
因此,实际(actual)的脉冲宽度将显示在编程
(program)的脉冲宽度下面(在括号中).由于和脉冲
设置(Pulse Setup)章节所说明的完全相同的原因,只
有在脉冲串周期非常短(脉冲串中只有几个点),或者
脉冲串周期非常长(每个为50000个点,具有很长的
住留时间)的时候,编程(program)的脉冲宽度和实
际(actual)的脉冲宽度之间的区别才会真正值得注意.
详细的解释请参见该章节.
按动下一个(next)键调出第一个脉冲的脉冲延时
屏幕:
脉冲延时可以用与脉冲宽度同样的方法输入.同
样,由于相同的原因,实际(actual)延时数值显示在
编程(program)延时数值的下面.可以输入的延时数
值必须在± (脉冲串周期-1个点)的范围之内.正的
延时数值使得脉冲输出相对于同步输出(SYNC OUT)
端送出的波形同步信号向后延迟;而负的延时数值使
得脉冲输出出现在波形同步信号之前.在此屏幕上按
动完成(done)软键,将使显示器返回标准波形
(STANDARD WAVEFORMS)屏幕.
在这个屏幕上按动下一个(next)键,调出设置脉
冲2的参数的3个屏幕中的第一个.这样一直下去,就
可以调出该脉冲串中所有脉冲的设置屏幕.用这种方
法所有脉冲的所有的参数均可设置.在最后一个脉冲
的最后一个屏幕上按动下一个(next)键,或者在任何
一个屏幕上按动完成(done)键,则建立该脉冲串.
必须小心,各个脉冲的宽度和延时设置应当互相
协调,并与脉冲串的总周期相协调,即延时的数值不
应使得各个脉冲互相重叠,并且各个脉冲延时加上各
37
个脉冲宽度不应超过该脉冲串的周期.如果不遵从这
些规律,将会引起不可预料的结果.
一旦已经规定了脉冲串,就可以调节脉冲串的周
期,而不受其各个脉冲的宽度和延时设置值的限制.
这是因为,与普通的脉冲发生器不同,当改变脉冲串
的周期时,各个脉冲的宽度和延时数值将会按比例地
随着脉冲串的周期而调节.
选择了脉冲串模式以后,脉冲串的周期还可以通
过按动频率(FREQ)键调出的脉冲串周期(PULSE-
TRN PERIOD)屏幕来改变.
新的设置值既可以用已经介绍的方法作为周期来
输入,也可以先按动频率(freq)软键作为频率来输入.
然而,从这个屏幕改变周期/频率和在脉冲串周期
(PULSE-TRN PERIOD)屏幕上改变周期的情况略微
有些不同.当从这个屏幕进行改变时,波形中的点数
绝对不会改变(就象真正的任意波形的情况那样),这
就意味着,可以设置的最短周期/最高频率为波形的点
数x25.00纳秒.要达到更高的频率(达到其技术指标
的极限),必须从脉冲设置屏幕来改变脉冲周期.从该
屏幕改变频率,将会使得周期减小时(周期小于1.25
毫秒),波形的点数也减小.
脉冲和脉冲串模式中的波形保持
使用前面板上的手动保持(MAN HOLD)键,或
者在后面板上的保持输入(HOLD IN)插座上施加一
个信号,可以使脉冲和脉冲串波形在任何通道上暂停
和重新起始.
在多通道的仪器上,要想使用手动保持(MAN
HOLD)键或者保持输入(HOLD IN)插座对某些通
道进行波形保持,必须首先按动保持(HOLD)键,进
入任意波形保持输入(ARB HOLD INPUT)屏幕,使
用此屏幕来打开该通道.
使用其通道设置(SETUP)键依次选择每一个通
道,使用模式(mode)软键进行设置;交替按动该键,
其模式就在关闭(disabled)和打开(enabled)之间变
化.
按动前面板上的手动保持(MAN HOLD)键,将
使所有已打开的通道上的波形停止在其当前电平上;
第二次按动手动保持(MAN HOLD)键,则使波形从
该电平重新开始.如果当前选择了任意波形保持输入
(ARB HOLD INPUT)屏幕,则当波形暂停时,状态
(status)域将会从不保持(no hold)变为手动保持
(manual hold).
后面板上的保持输入(HOLD IN)插座上的一个
逻辑低电平或者开关闭合信号也能使所有已打开的通
道上的波形停止在其当前电平上;一个逻辑高电平或
者开关断开信号则使波形从该电平重新开始.如果当
前选择了任意波形保持输入(ARB HOLD INPUT)屏
幕,则当波形暂停时,状态(status)域将会从不保持
(no hold)变为外部保持(ext. hold).
调制引言
可以选择内部调制和外部调制.外部调制可以施
加于任何通道或者所有的通道.内部调制时前一个通
道作为调制源.例如,通道2可以用于调制通道3.内
部调制不能在通道1或者单通道仪器上进行.
外部调制模式可以设置为电压控制幅度(VCA)
或者抑制载波调制(SCM)模式.内部调制可以设置
为幅度调制(AM),或者抑制载波调制(SCM).
由于调制模式和求和模式共享某些波形发生器的
通道间的资源;因此对于调制模式和求和模式一起使
用施加了一些限制,但是这些限制通常超出了一般意
义的应用情况.为了更好地理解这些限制,应当参照
本手册最后的各个折页方框图认真阅读有关各章节
(以及求和的章节).该方框图表示出一个单通道的控
制信号以及通道间的连接情况.
这些图也表示出在触发的猝发和门控一章中介绍
的通道之间的触发连接情况.一般来说,通道之间的
触发可以与调制同时发生,但是几乎没有真正使用这
种组合的情况.
38
外部调制
按动调制(MODULATION)键调出调制
(MODULATION)设置屏幕.
使用源(source)软键可以依次对关闭(off),外
部(ext)和通道x(CHx)等调制项目选择,其中x是
前一通道的号码.注意:通道1没有前一通道,参见
通道间方框图.
当选择了外部(ext)之后,交替按动类型(type)
软键,可以在电压控制幅度(VCA)和抑制载波调制
(SCM)两种调制方式之间切换.两种外部调制方式都
可以和内部求和或者外部求和功能一起使用.
外部调制可以应用于任何通道或者所有的通道.
外部VCA
在调制(MODULATION)屏幕上用类型(type)
软键选择电压控制幅度(VCA).将调制信号连接到外
部调制(EXT MODULATION)输入插座(输入阻抗
标称值为1k ).正向信号使该通道的输出幅度增加,
负向信号使其幅度降低.注意:如果通道幅度设置和
VCA信号的组合情况试图把输出信号驱动到超过20V
峰-峰值的开路电压时,将会发生削波.
实现外部AM的方法是,将通道设置到需要的输
出电平,施加适当电平的调制信号(如果需要可对信
号进行AC耦合)以获得所需要的调制深度.如果改变
通道的输出电平,则必须改变调制信号的幅度,以保
持相同的调制深度.
VCA信号施加到输出衰减器之前的放大器链上.
放大器本身被控制在一个有限的范围(~10dB)之内,
通道的整个幅度范围是通过接入5级-10dB 的衰减器
来达到的.通过选择幅度设置,通道的输出被设置在
某一个"范围"之内,而峰值调制不能超过这一"范
围"的最大值.在内部AM的情况下,当调制深度和
幅度设置的组合引起波形削波时,波形发生器会给出
警告消息(见内部调制章节).而当使用外部VCA时,
则是由用户来观察波形,并且在发生削波时进行调节.
注意:不可能给出一个简单的指导原则,说明该"范
围"的极限点在哪里.因为,使用直流偏置等将会改
变这些点的位置.
在每个"范围"之内,当调制度从0%增加到100%
时,该通道避免削波的最大输出设置从该范围的最大
值减小到该值的一半.在此中间"范围"设置之下,在
外部VCA信号大约为1V峰-峰值时将达到100%的调
制.调制频率的范围为直流到100kHz.
可以用一个施加到外部调制(EXT
MODULATION)插座上的信号去调制由本波形发生
器产生的直流电平,方法如下.在触发输入(TRIGGER
IN)设置屏幕上将波形发生器设置成外部触发,但是
不向此触发输入(TRIG IN)施加触发信号;选择方波.
现在,主输出设置为由幅度设置定义的正峰值电压;
在显示幅度(AMPLITUDE)的情况下,按动±键将使
电平设置为负峰值电压.现在此直流电平就可以由施
加在外部调制(EXT MODULATION)输入端的信号
来调制.
外部SCM
在调制(MODULATION)屏幕上用类型(type)
软键选择抑制载波调制(SCM).将调制信号连接到外
部调制(EXT MODULATION)输入插座(输入阻抗
标称值为1k ).当没有信号时,载波完全被抑制;调
制输入端的正或负电平变化使载波的幅度增加.注
意:如果SCM信号试图把输出信号驱动到超过20V峰-
峰值的开路电压时,将会发生削波.
大约为±1V (即2V峰-峰值)的外部SCM电平
将达到峰值调制,即最大载波幅度(20V峰-峰值).调
制频率的范围为直流到100kHz.
在对一个通道选择了外部SCM时,该通道的幅度
控制被关闭.其幅度(AMPLITUDE)设置屏幕显示由
SCM固定(fixed by SCM)的消息.
内部调制
按动调制(MODULATION)键调出调制
(MODULATION)设置屏幕.
使用源(source)软键可以步进通过关闭(off),
外部(ext)和通道x(CHx)等调制选择项目,其中x
39
是前一通道的号码.CHx是内部调制的源.注意:通
道1没有前一通道,即没有内部调制能力.参见通道
间方框图.
当选择了通道x(CHx)之后,交替按动类型(type)
软键,可以在AM和SCM调制方式之间切换.
当选择幅度调制(AM)时,该屏幕就会有一个标
号为深度(depth)的附加的软键.选择这个键可以通
过直接从键盘输入或者使用旋轮输入,来设置调制深
度.
当调制深度或者输出幅度的变化引起削波时,仪
器就给出警告消息.该新的设置可以被接受,但是必
须将其改回原数值,或者必须更改其它的参数以避免
竞争的情况.
当选择抑制载波调制(SCM)时,该屏幕就会有
一个标号为电平(level)的附加的软键.选择这个键
可以通过直接从键盘输入或者使用旋轮输入,来设置
峰值载波输出电平.可以设置的最大输出电平为10V
峰-峰值.
当对一个通道选择了内部SCM时,该通道及其前
一通道(用作调制源)的幅度控制被关闭.被调制通
道的幅度(AMPLITUDE)设置屏幕将显示由SCM固
定(fixed by SCM)的消息.其前一通道的幅度
(AMPLITUDE)设置屏幕则显示由通道x调制设置
(Set by CHx mod.),并且其状态屏幕显示→x消息,
表明它正在用作通道x的源.内部调制不能和内部求
和或者外部求和功能一起使用.
求和引言
内部求和与外部求和都可以选择.举例来说,求
和可以用来给波形添加"噪声",或者将两个信号相加
以供DTMF(双音多频)测试使用.
外部求和功能可以应用于任何通道和所有通道.
内部求和使用前一通道作为相加源,例如,通道2可
以加到通道3上去.内部求和不能在通道1或者单通道
仪器上进行.
由于求和模式和调制模式共享某些波形发生器的
通道间的资源,所以内部求和及外部求和都不能与内
部调制一起使用,但是可以与外部调制一起使用.
为了更好地理解这些限制,应当参照本手册最后
的各个方框图认真阅读有关各章节(以及调制的章
节).该方框图表示出一个通道的控制信号以及通道间
的连接情况.
这些图也表示出在触发的猝发和门控一章中介绍
的通道之间的触发连接情况.一般来说,通道之间的
触发可以与求和同时发生.
外部求和
在求和模式中,施加于外部求和(EXT SUM)输
入端的信号与规定通道(或者多个通道)上的波形相
加.同一个进行相加(Sum)的信号在每一个要相加的
通道上可以以不同的幅度进行相加.
按动求和(SUM)键调出求和(SUM)设置屏幕.
按动源(source)软键可以步进通过关闭(off),
外部(ext)和通道x(CHx)等相加(Sum)源选择项
目,其中x是前一通道的号码.参见通道间方框图.
当选择了外部(ext)之后,屏幕显示如上所示.按
动比率(ratio)软键,可以对所选择的通道独立地调
节外部求和(EXT SUM)电平.使用旋轮或者游标键,
从0到-50dB 以-10dB的步进值,对该通道设置外部
求和(EXT SUM)的输入衰减量.此功能使得每一个
通道能够以不同的电平使用同一个外部求和(EXT
SUM)信号.
如果求和输入电平试图把该通道的输出信号幅度
驱动到超过20V峰-峰值的开路电压,将会发生削波.
然而,外部求和(EXT SUM)输入信号和最大的相加
输出信号之间的关系不仅决定于求和输入电平,而且
也决定于该通道的幅度设置.这是因为求和输入信号
施加到输出衰减器之前的放大器链上.放大器本身被
控制在一个有限的范围(~10dB)内,通道的整个幅度
范围是通过接入5级-10dB 的衰减器来达到的.通过
选择幅度设置,通道的输出被设置在某一个"范围"之
内,而相加输出不能超过这一"范围"的最大值.在
内部求和(Sum)的情况下,当求和输入和幅度设置的
组合引起波形削波时,波形发生器会给出警告消息
(见内部求和章节).而当使用外部求和时,则是由用
户来观察波形,并且在发生削波时进行调节.注意:不
可能给出一个简单的指导原则,说明该"范围"的极
40
限点在哪里.因为,使用直流偏置等将会改变这些点
的位置.
在每个"范围"之内,一个2V峰-峰值的外部求
和(EXT SUM)信号将强制通道的输出从该范围的最
小值到该范围的最大值;如果通道的幅度设置为中间
范围,则要想强制通道的输出达到范围的最大值所需
要的外部求和(EXT SUM)信号约为其一半,即1V
峰-峰值.
为了便于设置适当的求和电平和幅度电平,所选
通道的输出幅度也可以从求和(SUM)设置屏幕来改
变.按动通道x(CHx)软键,直接使用键盘输入或者
使用旋轮输入来调节输出幅度.
外部求和功能不能与内部调制一起使用.
内部求和
按动求和(SUM)键调出求和(SUM)设置屏幕.
按动源(source)软键可以步进通过关闭(off),
外部(ext)和通道x(CHx)等相加(Sum)源选择项
目,其中x是前一通道的号码.CHx是内部相加源.注
意:通道1没有前一通道.参见通道间方框图.
当选择通道x(CHx)为内部相加源时,屏幕显示
如上所示.求和通道(CHx+1)和内部相加源信号
(CHx)的幅度,以及这二者之间的比率(ratio)都在
显示器上示出.所有这三个参数都可以用适当的软键
来选择,并且使用键盘输入或者使用旋轮输入来直接
设置.改变任何一个参数将会相应地调节与其相关的
参数,例如调节任一通道的幅度将会引起显示的比率
发生改变.
注意:在比率(ratio)域所示的数值是CH(x)的幅
度÷ CH(x+1)的幅度.调节此比率的数值将直接改变
相加输入信号的幅度,即CH(x)的幅度,但是决不改变
该通道的输出幅度.当向比率(ratio)域输入一个数
值时,它开始先按所输入的数值接受.但是,接着可
能会略有改变,以反映由给定通道所能设置的输出幅
度决定的最接近的求和输入幅度而得到的实际比率.
当试图改变某一比率,相加输入信号或者输出幅
度参数将会引起该通道的输出被驱动进入削波状态时,
就会给出警告消息.
一般地说,推荐求和信号的幅度小于通道的幅度,
即比率≤1.大多数小于,等于1的比率数值均可设置,
直至很小的信号电平.如果求和输入大于通道幅度,
则将会出现比率被设置得略大于1 的组合情况.注意:
软件将总是接受任何输入数值,进行计算,并且如果
其组合为不可能的话,就使仪器返回其原始状态.
用作内部求和信号的通道的幅度仍然可以在其自
己的幅度设置屏幕上来调节.其状态屏幕显示→x消
息,表明它正在用作通道x的源.
内部求和不能和内部调制一起使用.
通道间的同步
两个通道或者多个通道可以同步在一起,并且可
以在各个通道之间设置精确的相位差.还可以使两台
波形发生器同步(见同步两台波形发生器章节),以便
给出同步工作的8个通道.对某些波形和频率的组合
有一定的限制,其限制的情况将在下面的章节中详细
介绍.
同步原理
频率锁定是通过用来自一个"主"通道的时钟去
驱动"从"通道的时钟输入来实现的.任何一个通道
都可以作为主通道(只允许1个主通道),任何通道或
者所有其它的通道都可以作为从通道.在同一台仪器
上,主/从通道和独立通道可以混合使用.当打开频率
锁定以后,内部的时钟信号(来自CPU)以规定的通
道间的相位差将各个从通道锁定;并且每次频率发生
变化时,自动地重新进行锁定.时钟和内部时钟信号
示于本手册最后的通道间方框图中.锁定在一起的各
个通道都必须工作在连续模式.
对于DDS(直接数字合成)模式产生的波形(见
概述一章的工作原理)来说,从主通道分配给从通道
的是在工作原理一章中所述的那个27.4878 MHz的信
号,并且从原理上说,各个通道可以按照任何频率组
合来进行频率锁定.然而,除非相位参考点之间的周
期数值比是一个小的合理的数,该周期数将会非常大.
例如,2kHz 可以与10kHz,50kHz,100kHz锁定,但
是不能与2.001kHz锁定.
对于时钟合成(Clock Synthesised)模式产生的波
形(见概述一章的工作原理)来说,则是主通道的锁
相(PLL)时钟信号从主通道分配给从通道.因此,主
通道和从通道的时钟频率总是相同的.为了保证二者
的波形呈现互锁,组成二者的波形的点数也应当相同.
41
由上所述,显然,只有DDS模式的"从"通道才
能够锁定于DDS模式的"主"通道,只有时钟合成模
式的"从"通道才能够锁定于时钟合成模式的"主"通
道.实际上,这些限制因素不是很重要,因为在大多
数常见的同步应用情况中,都是以相同的频率,或者
其某一谐波频率提供相同波形的输出,但是二者具有
不同的相位.
主-从分配
按动前面板上的通道间(INTERCH)键,调出通
道间(inter-channel)设置屏幕.
可以使用模式(mode)软键在独立(indep),主
(master),主/频率(master/freq)和从(slave)之间
进行选择.默认的模式是独立(indep).只能设置一个
主(master)通道.虽然可以选择一个以上的主通道,
但是当使用状态(status)软键打开锁定时,该设置将
被拒绝.主/频率(master/freq)选择主通道和设置频
率跟踪(frequency(tracking).为使此设置能够工作,当
打开锁定时,主通道和各个从通道必须设置为相同的
频率.则此模式之下,当主通道的频率改变时,各从
通道的频率也会变化,并且从通道将重新锁定于主通
道.
当波形为时钟合成模式的波形(任意波形,脉冲
等)时,主/频率(master/freq)为默认的设置模式.如
果原来已经设置了主(master)模式,则当打开锁定时,
该模式将自动地改变为主/频率(master/freq)模式.因
此,时钟合成模式波形从通道的频率总是跟踪主通道
频率的.最后,从(slave)选择项则选择要锁定于主
通道的那些从通道.
任何时候,按动察看(view)软键就会给出一个
主-从设置的图形显示,参见下面的示例.
通道锁定由状态(status)软键来打开或者关闭.
当试图将状态打开时,任何非法的设置组合都将会导
致错误消息.任何下列条件将会产生错误(见同步原
理章节关于设置限制的讨论):
1. 打开一个以上的主通道.
2. 没有打开主通道.
3. 锁定的通道包含由DDS和PLL混合产生的波
形.
4. 频率跟踪已打开(模式:主/频率),但是所有
通道上的频率不同.如果PLL波形被锁定,则模式将
被强制为频率跟踪.
5. 某个已经锁定的通道没有设置为连续模式.
6. 试图打开频率设置过高的通道的相位锁定.注
意:对于锁相DDS操作的最大频率为10MHz.
7. 在锁相期间试图设置过高的频率.此错误并不
将锁相设置为关闭,系统只是简单地禁止不正确的频
率设置.
除了这些非法的设置组合之外,还有一些影响通
道之间相位分辨度和准确度的进一步的考虑,见下面.
通道之间的相位设置
通道间设置屏幕还有一个域用来设置从通道相对
于主通道的相位关系.
选择相位(phase)软键可以通过直接从键盘输入
或者使用旋轮输入来设置相位.将从通道的相位设置
为正,使得从通道的波形超前于主通道;将从通道的
相位设置为负,使得从通道的波形迟后于主通道.每
个从通道的相位可以独立设置.主通道的相位也可以
设置,其主要意图是用于两台波形发生器之间的锁相.
如果同一台波形发生器上的主通道和从通道都设置为
+90°,那么这两个通道的波形又将为同相.如果主通
道设置为+90°,而从通道设置为-90°,则主通道和
从通道的波形的相位差将为180°.
DDS产生的波形可以以0.1°的分辨度锁相,直至
其可能的最高频率.在锁相模式中,正弦波,余弦波,
偏移正弦波和偏移余弦波的频率限制到10MHz.
对于小于3600个点的波形来说,任意波形的锁相
分辨率低于0.1°.对于脉冲,脉冲串和波形序列来说,
相位固定为0°.
42
下表概括了不同波形的相位控制和频率范围.
波形最高波形频率相位控制范围和
分辨力
正弦波,余弦波,
偏移正弦波,10MHz± 360°,0.1°
偏移余弦波
方波16MHz± 360°,180°
三角波100kHz± 360°,0.1°
斜波100kHz± 360°,0.1°
Sin(x)/x 100kHz± 360°,0.1°
脉冲和脉冲串10MHz仅为0°
任意波形40MS/s时钟± 360°.360°÷
长度或者0.1°
波形序列40MS/s时钟仅为0°
当用状态软键将相位锁定打开时,在每次改变相
位或者频率设置之后,从通道将自动地重新锁定.
请见其它的相位锁定考虑章节.
其它的相位锁定考虑
主-从分配和相位设置章节包含了一个有关选择
频率,波形类型,相位设置范围和分辨力的特定限制
要求的表.下列的各点也应进一步予以考虑.
● 在大约1MHz 以上时,波形滤波器将会引入与
频率有关的延时.这将会影响在不同频率(例
如,500kHz和5MHz)时锁相波形之间的相位
准确度.
● 方波是具有2个点的时钟合成波形,方波将不
能可靠地与其它时钟合成波形锁相.
● 脉冲和脉冲串波形能够和其它的脉冲和脉冲串
波形(或者互相之间)锁相,但是它们必须以
相等的点数来构建.
● 各个任意波形应当长度相同(虽然这不是强制
的,并且不产生错误消息).
同步两台波形发生器
遵从下面所述的步骤可以使两台波形发生器同步
起来.用这种方法可以使两台以上的波形发生器同步,
但是不能确保其结果.
同步原理
用来自"主"波形发生器的时钟输出驱动"从"波
形发生器的时钟输入就可以实现频率锁定.附加的初
始同步(SYNC)信号使得从通道同步时,主,从通道
输出之间的相位关系达到从通道的通道间设置屏幕上
所规定的要求.
只有当主,从通道的频率比数值合理时,才能够
使波形发生器之间同步,例如,3kHz能够与2kHz同
步,但是不能与7kHz同步.由于实际上从硬件获得的
频率的准确度相对比较差,所以对于由时钟合成模式
产生的波形(方波,任意波形,脉冲,脉冲串和波形
序列)又引出了一些特别的考虑.对于这些波形来说,
为了在一段时间期间内保持锁相,具有显然合理的关
系(例如,3:1)的频率在独立合成时,其频率比率可
能无法足够接近该比值,例如3:1.唯一能够保证实现
的频率关系是2n:1,因为在时钟合成模式中的分频器
是二进制的.而任意波形又引起了更进一步的复杂性,
因为其波形频率决定于波形长度和时钟频率(波形频
率=时钟频率÷波形长度).对于任意波形来说,重要
的关系是时钟频率之比,并且上述关于准确度的考虑
对任意波形也适用.同步的最实际的用处将是以相同
的频率,或者也可能是其谐波频率,但是以一定的相
位差来提供波形输出.
同步的连接
时钟的连接方法是从主波形发生器后面板上的参
考时钟输入/输出(REF CLOCK IN/OUT)插座(将
它设置为相位锁定主(phase lock master))直接连到
从波形发生器的参考时钟输入/输出(REF CLOCK IN/
OUT)插座(将它设置为相位锁定从(phase lock
slave)).
与此类似,同步的连接方法是从主波形发生器的
任何同步输出(SYNC OUT)(它们都默认设置为相位
锁定(phase lock))连到从波形发生器的触发输入
(TRIG IN)端.
波形发生器的设置
除去主发生器和从发生器的频率比必须为合理的
数值之外,每个波形发生器都可以将其主要参数设置
为任何数值.每个波形发生器都可以设置为任何波形,
但是要参考上面的同步原理章节的要求.如果在波形
发生器之间同步的时候,也采用通道之间同步的强制
的限制条件,则将会达到最好的结果.
在辅助功能(UTILITY)屏幕上用参考时钟输入/
输出(ref. clock i/o)软键调出参考时钟输入/输出设
置(REF. CLOCK I/O SETUP)菜单,在此菜单上将
主波形发生器的时钟输入/输出(CLOCK IN/OUT)设
置为相位锁定主(phase lock master).请参见系统操
作章节.
43
重复按动相位锁定(phase lock)软键将会在主
(master)和从(slave)之间交替切换.
将从波形发生器设置为从(slave).把从波形发生
器设置为相位锁定从(phase lock slave)将强制从发
生器的模式为连续,并且使所有的同步输出(SYNC
OUT)默认为锁相输出.对于波形发生器间同步,只
需要一个同步输出(SYNC OUT);如果需要,其它的
同步输出(SYNC OUT)可以设置为其它功能.主,从
波形发生器之间的相位关系可以通过按动通道间
(INTERCH)键,进入通道间设置屏幕,在此屏幕上
来设置.
在从发生器(slave generator)的通道间设置屏幕
上,调节主通道(master channel)的相位,可以设置
从发生器的相位,其方法与在通道间同步一章中通道
之间的相位设置一节所介绍的完全一样.从波形发生
器上的从通道的相位则用同一章节介绍的方法,相对
于其主通道来设置.
当把一台单台的,没有通道间设置波形发生器设
置为从发生器时,其相位在触发/门控设置(TRIGGER/
GATE SETUP)屏幕上设置.请参见触发的猝发和门
控一章的触发相位章节.
对波形发生器之间的相位关系所采用的惯例和对
通道之间的相位关系所采用的惯例相同,即正的相位
设置,使得从发生器的波形超前于主发生器;而负的
相位设置,使得从发生器的波形迟后于主发生器.在
通道间设置屏幕上,从波形发生器的状态必须设置为
打开(在单通道波形发生器上,其状态自动打开).
当频率增加引起主发生器和从发生器之间出现附
加的相位延迟时,硬件延迟变得更加重要.然而,此
延迟可以很大程度上用减少从发生器的相位设置来抵
销掉.
这种硬件延迟的典型数值如下:
DDS波形:<± 25ns ;<1°到100kHz.
时钟合成波形:<300ns;<1°到10kHz.
显然,一台多通道的波形发生器能够给出性能严
格得多的通道间相位锁定波形;对于多达4个通道的
应用情况来说,这是推荐的使用方法.
同步
在按照前面各段介绍的方法完成连接工作并将各
波形发生器设置好以后,按动从发生器的手动触发
(MAN TRIG)键即可实现二者的同步.实现同步以后,
对设置进行任何改变之后,都需要再次按动手动触发
(MAN TRIG)键才能重新实现同步.
从辅助功能菜单进行系统操作
按动辅助功能(UTILITY)键调出各个菜单的列
表,由此就能进入各种系统操作,其中包括将各种设
置参数贮存到非易失性存储器和从其中调出,各种错
误消息,开机设置和校准等.
贮存和调用设置
使用由贮存(store)和调用(recall)软键调出的
菜单,可以将一套完整的波形设置参数贮存到非易失
性RAM存储器中或者从其中调出.
按动贮存...(store...)软键(或者前面板上的贮存
(STORE)键)调出贮存屏幕:
这时可以得到编号从1到9的9个贮存位置.使用
旋轮输入或者直接从键盘输入,选择一个贮存位置,
然后按动执行(execute)软键就完成了贮存功能.
按动调用...(recall...)软键(或者前面板上的调用
(RECALL)键)调出调用屏幕:
44
除了用户定义的贮存位置之外,按动设置默认值
(set defaults)软键可以重新装入出厂默认设置.注意:
装入出厂默认设置参数不会改变任何任意波形,贮存
在1到9 贮存位置中的设置参数,或者RS232/GPIB接
口的设置.
通道波形信息
按动通道波形信息...(chan wfm info...)软键可以
观察每个通道波形存储器的信息.
对每个通道来说,用通道的设置(SETUP)键选
择了该通道之后,就显示出该通道上的波形数目和自
由存储器容量.
警告消息和错误消息
仪器的默认设置是显示所有的警告消息和错误消
息,对每一条消息都鸣响蜂鸣器.这个默认设置可以
在错误...(error...)菜单上进行修改.
交替按动适当的软键,可以打开(ON)或者关闭
(OFF)每一个特性.
通过按动最后的错误...(last error...)软键可以观察
最后两条错误消息.每一条消息都有一个号码,整个
的消息清单在附录1中列出.请见标准波形操作一章
中的警告消息和错误消息.
远地接口设置
按动远地...(remote...)软键,调出远地设置
(REMOTE SETUP)屏幕.由此屏幕可以选择RS232/
GPIB 接口,选择地址和波特率.其详细的细节在远地
操作一章给出.
参考时钟输入/输出设置
后面板上的参考时钟输入/输出(REF CLOCK IN/
OUT)插座的功能可以通过按动参考时钟输入/输出
(ref. clock i/o)软键调出的参考时钟输入/输出(REF.
CLOCK I/O)屏幕来设置.
其默认设置是将该插座设置为输入(input),即供
一个外部的10MHz参考时钟使用的输入端.在设置为
输入的情况下,当仪器在参考时钟输入/输出(REF
CLOCK IN/OUT)插座上探测到一个适当电平的信号
(TTL/CMOS阈值的信号)时,系统自动地切换到外部
参考时钟;但是当此外部时钟信号消失时系统继续由
内部时钟运行.
当该时钟设置为输出(output)时,该插座上将送
出经过缓冲的10MHz内部时钟信号波形.
当用于多台波形发生器的同步(锁相)的情况下,
在选择了锁相(phase lock)时,该插座可以设置为主
(master)或者从(slave).详情请见同步波形发生器.
游标/光标输出
按动游标/光标...(cursor/marker...)软键,调出游
标/光标输出(CURSOR/MARKER OUTPUT)屏幕.
游标/光标信号从后面板上的游标/光标输出
(CURSOR/MARKER OUT)插座输出.在扫频模式中
此信号用作光标;在任意波形模式中则用作游标.此
信号可以用来调制一台示波器的Z轴,或者在示波器
的第二通道上显示出来.
当选择幅度(amplitude)时,游标/光标电平可以
在2到14V之间,以2V的步进值设置.当选择极性
(polarity)时,其极性可以设置为正(positive)或者负
(negative).当极性(polarity)设置为正(positive)时,
游标/光标信号是一个从基线电平开始的正向脉冲;当
极性(polarity)设置为负(negative)时,游标/光标
信号是一个从所设置的2-14V的幅度电平开始的负向
脉冲,即负极性时给出一个反向的信号.
当用作扫频光标(即选择扫频模式)时,光标的
宽度由在光标频率所花费的时间来决定.详情请见扫
频操作一章的扫频光标章节.
45
在任意波形编辑期间(在修改(MODIFY)屏幕
上选择编辑波形(edit waveform)),选择作游标时,重
复按动游标宽度(cursor width)软键或者使用旋轮可
以调节其宽度.游标宽度可调,这样即使对于很长的
任意波形,仍然可以看到游标.游标的宽度总是奇数
个波形点数,以2个点的步进值从1到3,5,7等.宽
度设置为1相应于1个波形点,宽度为2相应于3个波
形点,宽度为3相应于5个波形点,等等,直到宽度为
30相应于59个波形点.
开机设置
按动开机...(power on...)软键,调出开机设置
(POWER ON SETTING)屏幕:
使用适当的软键可以选择要装入的设置为默认值
(default values)(默认的设置参数),调用上一次的设
置(restore last setup)(即开机时恢复关机时的设置参
数),或者在非易失性存储器贮存位置1到9中贮存的
任何设置参数.默认值(default values)将调用出厂默
认设置参数,参见附录3.
系统信息
系统信息...(system info...)软键调出系统信息
(SYSTEM INFO)屏幕,该屏幕显示出仪器的名称和
软件版本号.当按动系统信息...(system info...)软键
时,还对仪器的监控程序EPROM进行检查和运算,并
显示其计算结果.当怀疑软件故障时,可以用此功能
来检查EPROM 是否损坏.
校准
按动校准(calibration)软键,调出校准程序.参
见校准一章.
复制通道设置
一个复制完整的通道设置参数(波形,频率,幅
度等)的方法是按动复制通道(COPY CH)键.
屏幕最上面的一行显示出当前用通道设置
(SETUP)键所选择的通道.按动到通道(to channel)
软键将使通道号码步进通过仪器的所有其它通道.
选择要变更的通道,按动执行(execute)软键进
行复制.
校准
不必打开仪器的机箱就可以对仪器所有的参数进
行校准,也就是说,此波形发生器提供了"不开盖"校
准的能力.所有的调节都可以按数字的方式进行,并
且将其校准常数贮存到EEPROM中.校准程序只需要
一个数字电压表(DVM)和一台频率计数器,并且只
需要几分钟的时间.
仪器时基中的石英晶体已经过预先老化;但是在
第一年里可能会发生达±5ppm 的进一步的老化.由
于老化率随时间呈指数式降低,所以在前六个月的使
用之后,重新进行校准是很有益处的.除此之外,任
何其它的参数均不大需要调整.
校准应在波形发生器已经在正常的环境条件下至
少工作30分钟之后进行.
需要的设备
● 31/2数字电压表(DVM),直流准确度为0.25%,
在1kHz时的交流准确度为0.5%.
● 能够测量10.00000MHz频率的频率计数器.
将数字电压表依次连到每个通道的主输出
(MAIN OUT),将频率计数器连到任何同步输出
(SYNC OUT)端.
频率计数器的准确度将决定本波形发生器的时钟
设置的准确度,优于±1ppm的比较理想.
校准步骤
在辅助功能(UTILITY)屏幕上按动校准
(calibration)软键,进入校准步骤.
46
该软件提供了一个在0000到9999范围内的4位数
字的密码,以进入校准步骤.如果密码保持为其出厂
的默认值0000,则不显示任何消息,校准工作按校准
程序一章中的说明进行.只有当设置了非零的密码时,
才会提示用户输入密码.
设置密码
在打开校准屏幕时,按动密码...(password...)软
键以显示密码屏幕:
从键盘上输入一个4位数的密码;显示器将显示
新密码已贮存!(NEW PASSWORD STORED!)2秒钟,
然后回到辅助功能(UTILITY)屏幕.在输入密码时,
如果输入了0-9之外的任何其它的按键,则将会显示非
法的密码!(ILLEGAL PASSWORD!)消息.
使用密码进入校准步骤或者更改密码
设置了密码之后,在辅助功能(UTILITY)屏幕
上按动校准...(calibration...)键,现在屏幕将会显示:
从键盘上输入正确的密码之后,显示器的内容将
变成校准程序的开始屏幕,校准工作按校准程序一章
中的说明进行.如果输入了不正确的密码,则显示器
将显示不正确的密码!(INCORRECT PASSWORD!)消
息2秒钟,然后回到辅助功能(UTILITY)屏幕.
在正确地输入了密码之后显示的校准程序的开始
屏幕上,按动密码...(password...)键,并遵循设置密
码一节所介绍的方法可以更改密码.如果重新将密码
设置为0000,则会将密码保护去掉.
密码保存在EEPROM中.当丢失存储器电池后备
时,密码将不会丢失.在忘记密码时,请与制造厂商
联系,帮助您重新设置仪器.
校准程序
在校准程序的开始屏幕上,按动继续(continue)
键以进入校准步骤;而按动退出(exit)键则使显示器
返回辅助功能(UTILITY)菜单.按动测试...(tests...)
键将调出一个在生产测试中使用的基本硬件检查菜
单;这些项目很大程度上都是自我解释的,但是如果
需要的话,可以在维修手册中找到其有关细节.在校
准程序的每一步,显示器都将变为提示用户去调节旋
轮或者游标键,直到指定的仪器上的读数达到给定的
数值.游标键提供粗调节,而旋轮提供细调节.按动
下一步(next)键使校准步骤进入到下一步,按动清除
输入(CE)键使之回到前一步.另外,按动退出(exit)
键使显示器回到上一个校准(CAL)屏幕.在这个屏
幕中,用户可以选择保存新数值(save new values),
调用老数值(recall old values)或者重新校准(calibrate
again).
最初的两个显示屏幕(CAL 00和CAL 01)规定
连接和调节的方法.下一个显示屏幕(CAL 02)用来
选择开始的通道;这样就能够迅速地进入任何一个特
定的通道.为了完成整个的仪器校准工作,选择默认
的通道1(CH1)设置.接下来的显示屏幕CAL 03到
CAL 55则用于校准所有的可调节参数.
ENTER NEW PASSWORD
47
整个的校准步骤如下:
CAL 03 CH1. 直流偏置零点.调节到0V ± 5mV.
CAL 04 CH1. 在正满度时的直流偏置.调节到+ 10V ± 10mV.
CAL 05 CH1. 在负满度时的直流偏置.核对达到-10V ± 3%.
CAL 06 CH1. 乘法器零点.调节到最小交流电压.
CAL 07 CH1. 乘法器偏置.调节到0V ± 5mV.
CAL 08 CH1. 波形偏置.调节到0V ± 5mV.
CAL 09 CH1. 在满度时的输出电平.调节到10V ± 10mV.
CAL 10 CH1. 20dB衰减器.调节到1V ± 1mV.
CAL 11 CH1. 40dB 衰减器.调节到0 1V ± 1mV.
CAL 12 CH1. 10dB 衰减器.调节到2 236V AC ± 10mV.
CAL 13 CH1. 未使用.
CAL 14 CH1. 未使用.
CAL 15 CH1. 未使用.
CAL 16 CH2. 直流偏置零点.调节到0V ± 5mV.
CAL 17 CH2. 在正满度时的直流偏置.调节到+ 10V ± 10mV.
CAL 18 CH2. 在负满度时的直流偏置.核对达到-10V ± 3%.
CAL 19 CH2. 乘法器零点.调节到最小交流电压.
CAL 20 CH2. 乘法器偏置.调节到0V ± 5mV.
CAL 21 CH2. 波形偏置.调节到0V ± 5mV.
CAL 22 CH2. 在满度时的输出电平.调节到10V ± 10mV.
CAL 23 CH2. 20dB衰减器.调节到1V ± 1mV.
CAL 24 CH2. 40dB衰减器.调节到0 1V ± 1mV.
CAL 25 CH2. 10dB衰减器.调节到2 236V AC ± 10mV.
CAL 26 CH2. 求和偏置.调节到0V ± 5mV.
CAL 27 CH2. 在满度时的SCM电平.调节到5V ± 5mV.
CAL 28 CH2. 在满度时的AM电平.调节到10V ± 10mV.
CAL 29 CH3. 直流偏置零点.调节到0V ± 5mV.
CAL 30 CH3. 在正满度时的直流偏置.调节到+ 10V ± 10mV.
CAL 31 CH3. 在负满度时的直流偏置.核对达到-10V ± 3%.
CAL 32 CH3. 乘法器零点.调节到最小交流电压.
CAL 33 CH3. 乘法器偏置.调节到0V ± 5mV.
CAL 34 CH3. 波形偏置.调节到0V ± 5mV.
CAL 35 CH3. 在满度时的输出电平.调节到10V ± 10mV.
48
CAL 36 CH3. 20dB衰减器.调节到1V ± 1mV.
CAL 37 CH3. 40dB衰减器.调节到0 1V ± 1mV.
CAL 38 CH3. 10dB衰减器.调节到2 236V AC ± 10mV.
CAL 39 CH2. 求和偏置.调节到0V ± 5mV.
CAL 40 CH3. 在满度时的SCM电平.调节到5V ± 5mV.
CAL 41 CH3. 在满度时的AM电平.调节到10V ± 10mV.
CAL 42 CH4. 直流偏置零点.调节到0V ± 5mV.
CAL 43 CH4. 在正满度时的直流偏置.调节到+ 10V ± 10mV.
CAL 44 CH4. 在负满度时的直流偏置.核对达到-10V ± 3%.
CAL 45 CH4. 乘法器零点.调节到最小交流电压.
CAL46 CH4.乘法器偏置.调节到0V ± 5mV.
CAL 47 CH4. 波形偏置.调节到0V ± 5mV.
CAL 48 CH4. 在满度时的输出电平.调节到10V ± 10mV.
CAL 49 CH4. 20dB衰减器.调节到1V ±1mV.
CAL 50 CH4. 40dB衰减器.调节到0.1V ±1mV.
CAL 51 CH4. 10dB衰减器.调节到2.236V AC ± 10mV.
CAL 52 CH4. 求和偏置.调节到0V ± 5mV.
CAL 53 CH4. 在满度时的SCM电平.调节到5V ± 5mV.
CAL 54 CH4. 在满度时的AM电平.调节到10V ± 10mV.
CAL 55时钟校准.在同步输出(SYNC OUT)端调节到
10.00000 MHz.
远地校准 (略)
49
维护
制造厂商或者它们的海外代理机构将对任何出现
故障的仪器提供修理服务.该项工作只应由熟练的专
业技术人员来进行.如果用户想要自己进行维护修理
工作,需要参阅仪器的维修手册,维修手册可以直接
向制造厂商或者它们的海外代理机构定购.
清洁工作
如果需要对仪器进行清洁工作,则应使用由水或
者柔性清洗剂稍微沾湿的布来进行.
警告! 为了避免电击伤害或者损坏仪器,绝对不得
使水进入机箱内部.为了避免损坏机箱,绝对不得使
用各种溶剂进行清洁工作.
附录 1. 警告消息和出错消息
当某一设置有可能不给出期望的结果时,仪器将
给出警告消息.例如,在设置了小的幅度的情况下,由
输出衰减器衰减的直流偏置就可能引起警告消息;然
而,该设置得到执行.
当试图进行某一非法的设置时,仪器将给出出错
消息;这时仪器将保留原来的设置值.
从辅助功能(UTILITY)屏幕选择最后的错误
(LAST ERROR)项目,可以观察最后两条警告/错误
消息.这时,最后一条消息首先报出.
在显示器上,报告警告消息和出错消息时带有一
个号码;而通过远地控制接口报告这些消息时则只报
告该号码.
下面是在显示器上出现的各种消息的全部清单.
警告消息
00 No errors or warnings have been reported
未报告出错消息和警告消息.
13 DC offset changed by amplitude
直流偏置受到幅度影响而改变.
14 Offset + SUM + level may cause clipping
偏置+ 求和 + 电平可能引起削波.
23 Offset will clip the waveform
偏置将使波形削波.
24 Instrument not calibrated
仪器未校准.
30 Amplitude will clip the waveform
幅度将使波形削波.
42 Trigger source is fixed to external in SWP/SLAVE mode
在扫频/从控模式中,触发源被固定为外部.
43 Arb repeated in two seq segs so SEQ SYNC may not be correct
任意波形在两个波形序列段中重复,序列同步可能不正确.
59 Trigger slope is fixed to positive in SWEEP/SLAVE mode
在扫频/从控模式中,触发斜波被固定为正极性.
81 The programmed mod depth cannot be set
编程的调制深度无法设置.
50
83 Numeric value too large ( switching to sample period
数值过大 ( 切换到采样周期.
错误消息
101 Frequency out of range for the selected waveform
对所选的波形,频率超出范围.
102 Sample clock frequency required exceeds 40MHz
要求的采样时钟频率超过40MHz.
103 Sample clock frequency required is less than 0.1Hz
要求的采样时钟频率小于0.1Hz.
104 Pulse/pulse(train period out of range for current set(up
脉冲/脉冲串的周期超出当前设置的范围.
105 Pulse width cannot be greater than the period
脉冲宽度不能大于周期.
106 Absolute value of pulse delay must be < period
脉冲延时的绝对值必须小于周期.
107 Pulse width cannot be less than 25ns
脉冲宽度不能小于25纳秒.
108 Maximum output level exceeded
超出最高输出电平.
109 Minimum output level exceeded
超出最低输出电平.
110 Minimum dc offset value exceeded
超出最低直流偏置值.
111 Maximum dc offset value exceeded
超出最高直流偏置值.
112 The value entered is out of range
输入的数值超出范围.
115 There are no arb waveforms defined Use WAVEFORM CREATE
使用波形产生时,没有已定义的任意波形.
116 Cannot delete arb while it is selected for any output chan
当任意波形已被任何输出通道选择时,不能删除该任意波形.
117 Arb name exists, names must be unique
任意波形名称已存在,名称必须唯一.
51
118 Arb waveform length exceeds available memory
任意波形的长度超过现有可用的存储器容量.
119 Arb waveform length cannot be less than four points
任意波形的长度不能小于4个点.
121 Start address error: must be in the range 0 <= n <= stop addr
开始地址错误:必须在0 <= n <= 结束地址的范围内.
122 Stop address error: must be in the range strt <= n <= wfm len
结束地址错误:必须在 开始地址 <= n <= 波形长度 的范围内.
125 No GPIB available
没有GPIB 接口可用.
127 System ram error check battery
系统随机存储器错误,检查电池.
128 Point value error: must be in the range (2048 <= n <= +2047)
点数值错误:必须在(2048 <= n <= +2047)的范围内.
129 Wave offset error: must be in the range (4096 <= n <= +4095)
波形偏置错误:必须在(4096 <= n <= +4095)的范围内.
131 Wave amplitude error must be in the range 0 <= n <= 100
波形幅度错误:必须在0 <= n <= 100的范围内.
132 Block dest error: must be in the range 0 <= n <= wfm len(4)
块目标错误:必须在0 <= n -5.0V and -5.0V and <+5.0V
脉冲电平必须大于-5.0V并小于+5.0V.
153 Pulse number must be between 1 and 10
脉冲数目必须在1与10 之间.
154 Sweep frequency values must be 0.001mHz to 16MHz
扫频频率数值必须在0.001mHz和16MHz之间.
155 Sweep start freq must be less than stop freq
扫频开始频率必须小于结束频率.
156 Sweep stop freq must be greater than start freq
扫频结束频率必须大于开始频率.
157 Sweep time value is out of range 0.03s < n < 999s
扫频时间数值超出0.03秒 < n < 999秒的范围.
158 Sweep marker value is out of range 0.001Hz < n < 16MHz
扫频光标数值超出0.001Hz < n < 16MHz的范围.
160 Not locked
This error indicates that a phase locking operation has failed.
53
未锁定.
此错误表示相位锁定操作已失败.
161 Illegal phase value
非法的相位数值.
178 SUM ratio is not possible within level constraints
在电平限制之内,求和比率不可使用.
179 SUM and internal MOD cannot be active together
求和和内部调制不能同时有效.
180 Modulation depth or SCM level is out of range
调制深度或者SCM电平超出范围.
182 This channel's waveform ram is full
此通道的波形存储器RAM已满.
184 SUM or Modulation conflict
求和或者调制冲突.
186 Inter channel lock not possible. Lock status is off.
通道间锁定不能实现.锁定状态为关闭.
此错误消息可能由于几种原因而发生.在每种情况中,都有一种相位锁定设置值的冲突.在大多数情况下,其
相位锁定状态被设置为关闭.下列任何一个条件都会引起此错误消息.
1. 打开多于一个主通道.
2. 没有打开主通道.
3. 被锁定的通道包含由DDS和PLL混合产生的波形.
4. 频率跟踪已打开(模式:主/频率),但是所有各通道上的频率不相同.如果要锁定PLL波形,则模式将
被强制为频率跟踪.
5. 要锁定的通道未设置为连续模式.
6. 在频率设置得过高时,试图打开相位锁定.注意:对于相位锁定的DDS操作来说,最高频率为10MHz.
7. 在相位锁定时,试图将频率设置得过高.此错误并不将相位锁定设置为关闭,系统只是简单地禁止该不正
确的频率设置.
远地警告消息
(略)
远地错误消息
(略)
54
附录 2. 同步输出的自动设置
在同步输出设置(SYNC OUTPUT SETUP)屏幕上选择自动(auto)模式时,将进行下列的自动源(src)设
置.
模式波形波形同步位置光标猝发完成波形序列同步触发扫频触发相位锁定
标准波形
连续任意波形
波形序列
门控/触发全部
扫频全部
跳频全部
外部相位波形序列
锁定主通道所有其它的
√√
√
√
√
√
√
√
55
附录 3. 仪器出厂默认设置
仪器出厂默认设置详细列表如下.按动调用
(RECALL)键,接着再按动设置默认值(set defaults)
键或者使用远地命令*RST即可调用该仪器出厂默认
设置.这时所有的通道都接收到相同的设置.所有的
通道都默认为该相同的设置.
主参数
标准波形:正弦波
频率:10kHz
输出:+2 0V峰-峰值;输出关断
直流偏置:0V
输出阻抗:高阻
门控/触发参数
源:内部
周期:1毫秒
斜波:正向
猝发计数:1
相位:0度
调制参数
源:关断
类型:AM/VCA
深度:30%
求和:关断
扫频参数
开始频率:100kHz
结束频率:10MHz
光标频率:5MHz
方向:上扫
间隔:对数
扫频时间:50毫秒
类型:连续
滤波器:自动
同步输出:自动
波形序列:(所有的波形段设置如下)
状态:除去段1之外,均关断
波形:第一个任意波形
步进打开(ON):计数
计数:1
任意波形:所有波形都不受复位或者*RST的影
响.
附录 4. WaveForm DSP2 任意波
形产生软件
WaveForm DSP2是一个产生复杂波形,并将其下
载到福禄克通用波形发生器中去的强有力的工具.
使用画图,数学表达式,从数字存储示波器
(DSO)上传信号,利用软件提供的波形库等各种方法
组合起来,或者使用从其它的应用软件(诸如:
MicrosoftExcel )输入的文件,可以产生各种波形.标
准的Windows 接口能够很容易地进行各种波形的片断
的剪切,复制,粘贴和编辑.
WaveForm DSP2能够很容易地在时间域和频率域
之间切换.在每种域中都有功能强大的编辑,画图和
波形库的特点.例如,用一台数字存储示波器捕捉一
个信号,将其上传到WaveForm DSP2软件,在频率域
观察该波形并分析其频率成分.您能够在其上增加频
率分量,改变其频率成分,或者处理其相位关系.然
后,再切换到时间域并观察此新的波形.WaveForm
DSP2软件还包含一个波形库,您自己产生了各种波形
之后,可以很容易地将其加到该波形库中去.
56
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速 查 目 录
引言............................................................................................................................................. 1
技术指标...................................................................................................................................... 2
波形.................................................................................................................................................................... 2
工作模式............................................................................................................................................................ 3
输出.................................................................................................................................................................... 4
各种输入............................................................................................................................................................ 4
通道间(INTER-CHANNEL)的操作.................................................................................................................. 5
安全性.......................................................................................................................................... 6
电磁兼容(EMC)......................................................................................................................... 7
安装............................................................................................................................................. 7
连接............................................................................................................................................. 8
前面板连接........................................................................................................................................................ 8
后面板连接........................................................................................................................................................ 9
概述........................................................................................................................................... 10
初始操作.......................................................................................................................................................... 10
工作原理.......................................................................................................................................................... 12
标准波形操作............................................................................................................................. 13
设置波形发生器参数...................................................................................................................................... 13
警告和错误消息.............................................................................................................................................. 15
同步输出.......................................................................................................................................................... 16
扫频操作.................................................................................................................................... 17
概述.................................................................................................................................................................. 17
设置扫频参数.................................................................................................................................................. 18
触发的猝发和门控...................................................................................................................... 20
概述.................................................................................................................................................................. 20
触发的猝发...................................................................................................................................................... 21
门控模式.......................................................................................................................................................... 23
触发的猝发和门控模式中的同步输出.......................................................................................................... 23
跳频模式.................................................................................................................................... 24
产生任意波形............................................................................................................................. 25
引言.................................................................................................................................................................. 25
选择和输出任意波形...................................................................................................................................... 26
产生新的波形.................................................................................................................................................. 26
修改任意波形.................................................................................................................................................. 27
任意波形序列.................................................................................................................................................. 31
对任意波形的频率和幅度控制...................................................................................................................... 32
对任意波形的同步输出设置.......................................................................................................................... 33
任意波形模式中的波形保持.......................................................................................................................... 33
输出滤波器设置.............................................................................................................................................. 34
脉冲和脉冲串............................................................................................................................. 34
脉冲的设置...................................................................................................................................................... 34
脉冲串设置...................................................................................................................................................... 35
脉冲和脉冲串模式中的波形保持.................................................................................................................. 37
调制........................................................................................................................................... 37
引言.................................................................................................................................................................. 37
外部调制.......................................................................................................................................................... 38
内部调制.......................................................................................................................................................... 38
求和........................................................................................................................................... 39
引言.................................................................................................................................................................. 39
通道间的同步............................................................................................................................. 40
同步两台波形发生器.................................................................................................................. 42
从辅助功能菜单进行系统操作.................................................................................................... 43
校准........................................................................................................................................... 45
需要的设备...................................................................................................................................................... 45
校准步骤.......................................................................................................................................................... 45
校准程序.......................................................................................................................................................... 46
远地校准(略)................................................................................................................................................ 48
维护........................................................................................................................................... 49
附录 1. 警告消息和出错消息...................................................................................................... 49
附录 2. 同步输出的自动设置...................................................................................................... 54
附录 3. 仪器出厂默认设置......................................................................................................... 55
附录 4. WaveForm DSP2 任意波形产生软件............................................................................. 55
1
本手册介绍1,2,4通道任意波形发生器的特点
和操作.2和4通道波形发生器之间的物理区别很简单
- 2通道的仪器没有通道3,4的设置键和输出连接.单
通道仪器具有基本相同的键,但是这些键的布局却很
不相同,以便适应1/2高的机箱.在本手册最后的折页
图中示出了这三种型号的样子.
任何一种仪器的单个通道的设置和操作方法都是
相同的,因此在介绍与任何单个通道相关的功能时,
在不同的仪器型号之间不作区别.而那些与多通道操
作相关的特点(通道之间的求和,锁相等)很明显地
只适用于多通道仪器.有关的各章集中放在在本手册
的最后(但在远地操作之前),但是在适当的情况下,
某些介绍多通道操作的内容也会出现在前面的章节中.
为了避免重复,在介绍的内容很明显地只适用于多通
道的情况时,不一定在文字中特别注明适用于2和4通
道的情况.
引言
本台合成的可编程任意波形发生器具有如下的特
点:
● 1路,2路 或 4路独立的任意波形通道
● 高达 40MHz 的取样频率
● 频率达16MHz的正弦波和方波
● 12 比特的垂直分辨度
● 每个通道64k 点的水平分辨率
● 256k 点的非易失型波形存储器
● 波形的连接,循环和序列
● 通道间的触发,求和,调制和相位控制
● GPIB 和 RS232 接口
本仪器把直接数字合成技术和锁相环技术结合在
一起,在一个紧凑的仪器中实现了高的性能和丰富的
特性.它能够以很高的分辨率和准确度产生从0 1mHz
到 16MHz的各种波形.
任意波形可以由12比特的垂直分辨率和4到
65536个水平点来定义.此外还有包括正弦波,方波,
三角波,斜波和脉冲波在内的许多标准波形.
任意波形还可以按用户规定的频率或周期来重放,
而且取样速率也可以根据周期或频率来确定.
仪器还具有在规定的起始点和结束点之间的丰富
的波形编辑功能,这包括波形插入,点编辑,线绘制,
幅度调节和反向等.使用提供的任意波形生成软件还
可以得到更广泛的特点.该软件是一个以视窗
(Windows)为基础的设计工具,它使得用户能够从数
学表达式,组合其他波形,手画或者使用所有这三种
技术的组合来生成波形.用这种方法生成的波形可以
通过RS232 或 GPIB接口进行下载至仪器.
由用户规定长度和名称以后,可以存储多达100
个波形.若干波形可以串在一起以形成一个多达16步
的波形序列.每个波形可以按照用户的规定重复1到
32768次.
所有波形均可在其全部频率范围内,以30毫秒到
15分钟的速率扫频.扫频可以是线性的或者是对数
的,可以是单次的或者是连续的.单次扫频可以从前
面板,触发输入端或者数字接口来触发.仪器还提供
一个扫频光标.
对所有的波形都可以使用幅度调制功能,幅度调
制由前一个通道来控制,或者通过调制
(MODULATION)输入插座由一个外部波形发生器来
控制.
对所有的波形都可以使用信号相加功能,信号相
加由前一个通道来控制,或者通过求和(SUM)输入
插座由一个外部波形发生器来控制.
对所有的波形都可以使用触发的猝发功能,触发
信号的每一个有效沿都将产生一个载波的猝发.猝发
中的波形周期数目可以在1到1,048,575之间设置.在
门控模式之下,当门控信号为真时打开输出信号,当
门控信号为假时关闭输出信号.触发模式和门控模式
均可以从前一个通道或下一个通道来控制;从仪器内
部的触发发生器(0.005Hz到100kHz)来控制;从一
个外部的源(直流到1MHz)来控制;或者由一个按键
操作或远地命令来控制.
任何数目的通道都可以按用户规定的相位角来锁
相.这个功能可以用来产生多相的波形或者对不同频
率的几个波形进行锁相.
当需要多于4个通道的时候,可以使用参考输入/
输出(REF IN/OUT)插座和同步输出(SYNC OUT)
插座上的信号来对两台仪器进行锁相.
波形发生器的参数清晰地显示在具有4行20个字
符的带背光的LCD显示器上.各种软键和子菜单可以
用来指导用户在许多最复杂的功能之间浏览.所有参
数均可以直接从数字小键盘输入.而且,大多数参数
还可以使用旋轮来进行增量和减量的操作.在需要的
时候,本系统将迅速而容易的数字数据输入和准模拟
2
调节结合在一起.
作为标准配置,本波形发生器具有RS232和GPIB
接口.这些接口可以用来远地控制所有的仪器功能或
者下载任意波形.
除了在常规的RS232模式下工作之外,该串行接
口还可以用于可寻址模式.这时,可以把32台仪器与
一台PC机的串行接口连接起来.
技术指标
本技术指标适用于18-28℃的温度范围,经余热30
分钟之后,在50 负载的最大输出的情况.
波形
标准波形
正弦波,方波,三角波,直流,正斜波,负斜波,
sin(x)/x,脉冲,脉冲串,余弦波,偏移正弦波(haversine)
和偏移余弦波(havercosine).
正弦波,余弦波,偏移正弦波和偏移余弦波
范围:0.1mHz 到 16 MHz
分辨力/分辨率:0.1mHz / 7 位数字
准确度:在1年内10 ppm
温度稳定性:典型值 <1 ppm/℃
输出电平:2.5mV 到 10V峰-峰值,至 50
负载
谐波失真:总谐波失真:到100kHz <0.1% ,
20kHz<-65dBc
到1MHz< -50dBc
到10MHz< -35dBc
到16MHz <-30dBc
非谐波寄生信号:到1MHz < -65dBc ,1MHz 到
16MHz <-65dBc + 6dB/倍频程
方波
范围:1mHz 到 16MHz
分辨力/分辨率:1mHz/4 位数字
准确度:设置值的 ± 1 个字
输出电平:2.5mV 到 10V峰-峰值 ,至 50
负载
上升和下降时间:< 25 ns
三角波
范围:0.1mHz 到 100kHz
分辨力/分辨度:0.1mHz / 7 位数字
准确度:在1年内10 ppm
输出电平:2.5mV 到 10V峰-峰值,至 50
负载
线性度误差:到 30 kHz <0.1%
斜波和 Sin(x)/x
范围:0.1mHz 到 100kHz
分辨力/分辨度:0.1mHz/ 7 位数字
准确度:在1年内10 ppm
输出电平:2.5mV 到 10V峰-峰值,至50
负载
线性度误差:到 30 kHz -40dB
外部调制信号范围:电压幅度控制(VCA):在最大
输出时,对于100%电平变化大
约为1Vpp.
抑制载波调制(SCM):对于最
大输出大约为 ± 1Vp
通道间的模拟求和(Inter-channel Analog
Summing):
波形求和功能将任何一个通道的波形加到下一个
通道中去.
此外,任何数目通道的波形还可以与求和(SUM)
输入插座上的信号相加.
载波频率:所选波形的全部范围
载波波形:所有标准波形和任意波形
求和源:内部:从前一个通道
外部:从求和输入(SUM IN)
插座
频率范围:直流到 >8MHz
外部信号范围:大约为5Vpp的输入对应于
20Vpp的输出
通道间的锁相(Inter-channel Phase locking):
两个或者多个通道可以互相锁相.对于每个被锁
相的通道可以指定一个相对于其他被锁相通道的相位
角.对于任意波形和波形序列也可以锁相,但是要对
波形长度和时钟频率比作某些限制.将一个通道指定
为主通道,其它一些通道指定为从通道,则主通道上
的频率变化将会在每一个从通道上复现;这样就能够
6
很容易地产生相同频率的多相波形.
直接数字合成(DDS)波形具有7位数字的频率
设置分辨率,而非DDS波形则具有4位数字的频率设
置分辨率.
相位分辨度:
DDS波形:0.1 度
非DDS波形:0.1 度或者360 度/点数二者
中的较大者
相位误差:
所有波形:< ±10ns
在需要多于4个通道的时候,来自参考输入/输出
(REF IN/OUT)端和同步输出(SYNC OUT)端的信
号可以用来对两台仪器进行锁相.
通道间的触发(Inter-channel Triggering):
任何通道都可以由前一个通道或者下一个通道来
触发.
前一个通道/下一个通道连接可以用来以"菊花
链"的方法把触发信号从一个"起始通道"经过该链
中的若干通道连接到一个"结束通道".每一个通道从
前一个(或者下一个)通道接收触发输出信号,并将
它所选择的触发输出信号驱动到下一个(或者前一个)
通道.可以将"结束通道"的触发输出设置成去驱动
"起始通道",以将该环闭合.
用这种方法,可以设置出复杂,多样的通道间触
发的方案.每个通道的触发输出和它的输出波形可以
独立地设置.触发输出可以从波形结束,位置光标,波
形序列同步或者猝发完成之中来选择.
使用上述的方案,可以产生多达64个波形段的波
形序列,每一个通道产生多达16个波形段,并且对所
有通道求和以便在通道4的输出端产生完全的波形.
接口
通过RS232 或 GPIB接口可以得到完全的远地控
制功能.
RS232:可变的波特率,最大波特率为
9600,9针 D型连接器
IEEE-488:符合 IEEE488.1 和 IEEE488.2的
要求
一般技术指标
显示:20 字符 x 4 行的字母数字液晶
(LCD)显示器
数据输入:用键盘选择模式,波形等;直接
用数字键或者旋轮来输入数值
存储的设置:在带后备电池的存储器中可以存
储和调出多达9组完整的仪器设
置参数.与仪器设置参数互相独
立,还可以存储多达100个任意
波形
尺寸:高度为3U(130mm);宽度为
350mm(2 / 4 通道),212mm
(1/2-机架)(单通道);长度为
335mm
重量:2 / 4 通道: 7.2 kg.(16 磅);单
通道: 4.1kg (9磅)
电源:标称值230V,115V 或 100V, 50/
60Hz,仪器内部可调整
工作范围:标称值的±14% ;4通道最大功
耗为 100VA,2通道最大功耗为
75VA,单通道最大功耗为
40VA.安装类别II类
工作条件范围:+5℃到40℃,20-80%相对湿度
贮存条件范围:-20℃到 +60℃.
环境条件:室内使用,海拔2000m以内.
污染程度2级
选件:19 英寸机架安装套件
安全性:符合 EN61010-1的要求
电磁兼容(EMC):符合 EN50081-1 和 EN50082-1
的要求
安全性
根据IEC的分类标准,本波形发生器属于安全类
别I 类的仪器,其设计满足EN61010-1(对测量,控制
和实验室使用的电气设备的安全要求)的要求.本仪
器为安装类别II类的仪器,由一般单相电源供电工作.
本仪器已经按照EN61010-1的要求进行了测试,
并按照安全条件进行供货.本仪器的手册中包含了若
干信息和警告的内容,用户必须注意遵守以保证操作
的安全并使仪器保持安全状态.
本仪器的设计是为了在污染程度2级的环境中,
在5℃到40℃的温度范围,相对湿度20%-80%(不结
露)的条件下,室内使用.仪器可以偶尔地处在+5°
到-10℃之间的温度条件下,而不致降低其安全性.当
出现结露的情况时,不要使用本仪器.
超出上面指出的这些要求使用本仪器可能会消弱
7
仪器所提供的安全保护能力.不要超出仪器的额定供
电电压或者超出仪器的使用环境条件使用本仪器.
警告!本仪器必须接地
任何仪器内部或者外部的电源接地导体的断路将
会使仪器处于危险状态.禁止故意地使仪器的电源接
地导体断路.不得使用没有保护接地导体的延长电缆,
以避免破坏仪器的保护能力.
当仪器与电源连接时,其端子可能带电;这时打
开机箱盖板或者拆卸零件(除去那些可以用手接触到
的零件)有可能会暴露带电零件.在打开机箱盖板进
行任何调节,更换,维护或修理之前必须将本仪器装
置与所有电压源断开.
应当尽可能地避免在带电的情况下对打开机箱盖
板的仪器进行任何调节,维护和修理;如果必须要这
样做的话,则该项工作必须由了解可能发生的危险的
熟练的技术人员来进行.
如果仪器具有明显的缺陷,曾经受到机械损伤,
过分的潮湿或者受到化学材料腐蚀,其安全保护能力
可能会受到削弱.在这种情况下,仪器设备应停止使
用,退回厂家进行检查和修理.
在更换保险管时,应确保只使用要求的额定电流
和规定型号的保险管.禁止使用不合规格的保险管,
禁止将保险管座短路.
本仪器使用一个锂钮扣电池作为其非易失型存储
器的后备电池,其典型寿命为5年.在必须更换该电
池时,只能使用正确型号的电池来替换,该电池的型
号为2032型3V Li/MnO2 20mm钮扣电池.用尽的电
池必须按照当地的制度规定妥善处置,不得将其切开,
焚烧,暴露于60°C 以上的温度中或者试图对其充电.
当进行清洁处理时不得弄湿仪器,特别注意只能
使用柔软的干布来擦拭LCD显示器的窗口.在本仪器
上和在此仪器手册中将使用下列的符号:—
电磁兼容(EMC)
本波形发生器的设计已经满足电磁兼容(EMC)
规程89/336/EEC 的要求.
满足下列标准的测试限制要求说明了其符合标准
的情况:
发射
用于住宅商业和轻工业的一般发射标准EN50081-
1 (1992) .其所使用的测试方法和限制要求为:
a) EN55022 传导的,等级 B
b) EN55022 辐射的,等级 B
抑制
用于住宅商业和轻工业的一般抑制标准EN50082-
1 (1992) .其所使用的测试方法和限制要求为:
a) EN60801-2 (1993) 静电放电,8 kV 空气放电.
b) IEC801-3 (1984) 射频(RF)场,3 V/m.
c) IEC801-4 (1988) 快速瞬变,1 kV 峰值(AC 电
源线),0.5kV峰值(信号线和RS232/GPIB端口).
小心
为了保证仪器连续符合该电磁兼容(EMC)规程
的规定,必须遵守下列注意事项:
a) 只使用高质量,双层屏蔽的电缆来连接本波形
发生器与其它的设备.
b) 由于任何原因打开机箱之后,在重新安装机箱
盖板之前,要确保重新装妥所有的信号连接和接地连
接.永远要确保将所有的机箱螺钉装好并上紧.
c) 在需要更换零件时,只应使用相同型号的零件,
请参见维修手册.
安装
电源工作电压
请核对仪器后面板上所标明的仪器工作电压与当
地的供电电压相符合.如果需要变更仪器的工作电压,
请按下列方法操作:
1) 将仪器与所有的电压源断开.
2) 拆掉固定仪器上盖板的螺钉,取下仪器的上盖
板.
小心-参见随机所附的文件资料,
不正确的操作可能会损坏仪器.
连接到机箱地的端子.
供电电源关断(OFF).
供电电源接通(ON).
交流电流.
8
3) 按照以下所示的合适的图示改变变压器的连接
方式.
4) 重新安装仪器盖板,并使用原来的螺钉将其紧
固.
5) 为了符合安全标准的要求,必须变更仪器后面
板上标明的仪器工作电压,以清晰地显示出新的工作
电压.
6) 将保险管更换为正确额定值的保险管,见以下
所述.
单通道仪器
在230V工作时,将火线(棕色)连到针15.
在115V 工作时,将火线(棕色)连到针14.
在100V工作时,将火线(棕色)连到针13.
2/4通道仪器
在230V工作时,连接针15和16.
在115V 工作时,连接针 13和16以及针15和18.
在100V工作时,连接针 13和16以及针14和17.
保险管
确保使用与所设定的工作电压相符的正确的电源
保险管.正确的电源保险管的型号为:
单通道仪器
对230V工作:250 mA (T) 250V HRC
对100V或115V工作:500 mA (T) 250V HRC
2 / 4 通道仪器
对230V工作:1A(T) 200V HRC
对100V或115V工作:2A(T) 250V HRC
欲更换保险管,从电源线插座上拆下供电电源线,
取出插座插针下面的保险管插件.更换保险管并将保
险管插件放回原处.
禁止使用不合规格的保险管,禁止将保险管座短
路.
供电电源线
当提供的是带有裸露末端的三芯电源线时,其连
接方法如下:—
棕-电源火线
蓝-电源中线
绿 / 黄-电源地线
警告! 本仪器必须接地.
任何仪器内部或者外部的电源接地导体的断路将
会使仪器处于危险状态.禁止故意地使仪器的电源接
地导体断路.不得使用没有保护接地导体的延长电缆,
以避免破坏仪器的保护能力.
安装
本仪器适合于台式应用和上机架安装.仪器发货
时装有支脚,供台式安装使用.其前支脚带有倾斜机
构,以便获得最佳的面板倾斜角度.
供在19英寸机架上安装使用的一套机架安装套件
可以从制造厂家或其海外代理机构获得.
连接
前面板连接
主输出(MAIN OUT)(每通道一个)
这是从该通道的主波形发生器送出的50 输出
端.它将提供达20Vpp的电动势,该电动势能在匹配
的50 负载上产生10Vpp的输出.此输出端能够承受
9
60 秒钟的短路条件.
不要向此输出端施加外部电压.
同步输出(SYNC OUT)(每通道一个)
这是一个TTL/CMOS电平的输出,从同步输出
(SYNC OUT)屏幕可以将其设置为下列任何信号之
一.
波形同步一个与该通道的主输出(MAIN
(waveform OUT)波形对齐的同步信号.对于
sync)标准波形(正弦波,余弦波,偏移正
弦波,方波,三角波,sinx/x和斜波)
来说,同步光标是一个占空比为1:1,
上升沿在0.
相位点,下降沿在180
.
相位点的方波.对于任意波形来说,
同步光标是一个与波形的前几个点
(地址)对齐的正向脉冲
位置光标当选择位置(pos'n)光标功能时,仪
(position器为任意波形产生一个脉冲光标图
marker)形.该脉冲光标图形可以由修改
(MODIFY)屏幕上的编辑波形(edit
waveform)菜单来编程设置.当主输
出(MAIN OUT)波形为标准波形时,
位置光标(position marker)自动地变为
相位为零(phase zero)的波形, 此波形
是位于每个标准波形周期起始点的窄
脉冲(1个时钟周期)
猝发完成在门控模式和触发模式下提供一个信
(Burst号.当主输出的波形为有效时该信号
done)为低,在所有其它时间内该信号为高
序列同步提供一个信号.在一个波形序列的最
(Sequence后一个波形的最后一个周期期间该信
sync)号为低,在所有其它时间内该信号为
高
触发(Trigger)提供一个实际触发信号的正向信号副
本;内部的,外部的,手动的和远地
的波形都产生一个触发同步信号
扫频同步在扫频的起始点变高,在扫频的结束
(Sweep sync)点变低
相位锁定产生一个与当前波形的起始点对齐的
(Phase lock)正向沿,用来对仪器进行锁相.
同步输出(SYNC OUT)逻辑电平的标称值为来
自典型的50 源的0V和5V电平.同步输出(SYNC
OUT)能够承受短路条件.
请勿向此输出端施加外部电压.
触发输入(TRIG IN)
这是供触发,门控,扫频和波形序列操作使用的
外部输入端.它也是用来将一台波形发生器(作为从
发生器)与另一台波形发生器(作为主发生器)同步
的输入端.
请勿施加超过±10V的外部电压.
求和输入端(SUM IN)
这是供外部信号相加使用的输入插座.与此信号
进行求和的各个通道在求和(SUM)屏幕上来选择.
请勿施加超过±10V的外部电压.
调制输入(MODULATION IN)
这是外部调制信号的输入插座.任何数目通道的
输出信号都可以由这个信号来进行幅度调制(AM)或
者抑制载波调制(SCM).要调制的目标通道在调制
(MODULATION)屏幕上选择.
请勿施加超过±10V的外部电压.
后面板连接
参考时钟输入/输出(REF CLOCK IN/OUT)
时钟输入/输出(CLOCK IN/OUT)插座的功能
在辅助功能(UTILITY)屏幕中的参考时钟输入/输出
(ref clock i/o)菜单中设置.参见系统操作章节.
输入这是默认设置.该插座变成一个外部
10MHz 参考时钟的输入端.当施加外部
参考时钟时,系统自动从内部时钟切换
为外部时钟
输出在该插座上可以得到内部的10MHz时钟
信号
锁相当两台或者多台波形发生器同步时,从
发生器设置为相位锁定从(phase lock
slave)仪器,主发生器设置为相位锁定
主(phase lock master)仪器
作为一个输出端,其逻辑电平的标称值为来自典
型的50 源的1V和4V电平.时钟输出(CLOCK OUT)
能够承受短路条件.作为一个输入端,其阈值与TTL/
CMOS 电平兼容.
请勿对此信号连接端施加超过+7.5V或者-2.5V
的外部电压.
10
保持输入(HOLD IN)
控制波形的保持功能.其输入阻抗标称值为
10k .
请勿施加超过±10V的外部电压.
游标/光标输出(CURSOR/MARKER OUT)
在扫频模式作为光标使用,在任意波形编辑模式
作为游标使用的输出脉冲.此脉冲可以用来调制一台
示波器的Z轴,或者在示波器的第二通道上显示出来.
其输入阻抗标称值为600 ,其信号电平的标称值可以
在2V-14V的范围内调节.调节工作在辅助功能
(UTILITY)屏幕中通过游标/光标(cursor/marker)菜
单进行.请参见系统操作章节.
请勿向此输出端施加外部电压.
RS232接口
使用与可寻址的RS232兼容的9-针D-型连接器.
各针的连接方法如下所示:
针名称说明
1-无内部连接
2TXD从仪器发送的数据
3RXD被仪器接收的数据
4-无内部连接
5GND信号地
6-无内部连接
7RXD2第二接收数据
8TXD2第二发送数据
9GND信号地
针 2,3,5可以用作带有XON/XOFF握手控制的
普通的RS232接口.针7,8,9则可供仪器在可寻址
的RS232模式之下工作时使用.信号地连接到仪器地.
RS232接口的地址在辅助功能(UTILITY)屏幕中通
过远地(remote)菜单来设置.请参见系统操作章节.
GPIB(IEEE-488)接口
GPIB接口是不隔离的;GPIB的信号地连接到仪
器地.
GPIB接口实现的子集为:SH1 AH1 T6 TE0 L4
LE0 SR1 RL1 PP1 DC1 DT1 C0 E2
GPIB接口的地址在辅助功能(UTILITY)屏幕中
通过远地(remote)菜单来设置.请参见系统操作章节.
概述
初始操作
本章是对仪器的组织结构的一般介绍,请用户在
第一次使用本波形发生器之前阅读.更详细的操作方
法将在后面的各章节中介绍,更详细的介绍从标准波
形操作开始.
在本手册中,前面板的各种按键和插座用大写字
母来表示,例如:CREATE(产生),SYNC OUT(同
步输出).所有的软键标号,输入域名以及在LCD显
示器上显示的消息都用不同的字体来表示,例如:
STANDARD WAVEFORMS(标准波形),sine(正弦
波)等.
开机
电源开关位于仪器前面板上的左下方.
在开机的时候,波形发生器显示其安装的软件版
本号,并同时装载其波形RAM存储器.如果在这个过
程中探测到故障,则将会显示错误消息SYSTEM RAM
ERROR(系统RAM错误),CHECK BATTERY(检
查电池).参见警告和错误消息章节.
装载波形的过程需要几秒钟.装载过程之后,仪
器显示状态屏幕,表明已将波形发生器的参数设置为
其默认的数值,主输出(MAIN OUT)设置为断开.参
阅系统操作章节,以了解如何将开机设置改变为关机
时的设置或者任何一种已贮存的设置.在任何时候,
使用状态(STATUS)键都可以调出状态屏幕.第二次
按动状态(STATUS)键将会使屏幕返回前一个屏幕显
示的内容.
在多通道的仪器上,显示的状态是由设置
(SETUP)键选择的通道的状态.不论电源是否已经关
断,该显示的状态就是当前已经打开要进行编辑的通
道的状态,并且总是所选择的最后一个通道的状态.
按照标准波形操作章节所介绍的方法,更改基本波形
发生器的参数,使用主输出(MAIN OUT)键将输出
接通.这时,接通(ON)指示灯将点亮,表明输出已
经打开.
显示对比度
所有的参数设置都显示在20个字符×4行,带背
光的液晶(LCD)显示器上.液晶显示器的对比度可
能会随着环境温度或者观察角度的变化而略有改变.
11
但是,使用前面板上的对比度控制进行调节,可以使
得显示器的对比度对于特定的环境条件达到最佳的状
态.调节的方法是,将一个小的螺丝刀或者其他微调
工具插入前面板上标有LCD的调节孔,旋转调节对比
度控制,以获得最佳的对比度.
键盘
按动前面板上的按键将会显示出一个相应的屏幕,
在该屏幕上将会列出与所按的按键相关的各个参数或
选择内容.然后,使用显示的软键就可以进行选择,而
使用数字键或者旋轮就可以改变相关的数字值.请参
见编辑原理章节.
按键分成如下若干组:
●各波形选择(WAVE SELECT)键可以调出屏
幕,在相应屏幕上能够选择所有的标准波形和
已经规定的任意波形.
●各波形编辑(WAVE EDIT)键可以调出屏幕,
在相应屏幕上能够产生和修改任意波形.
●频率(FREQ),幅度(AMP),偏移
(OFFSET)和模式(MODE)键可显示相应的
屏幕,在屏幕上可以使用数字小键盘或者旋
轮/游标键来编辑相应的参数.
●使用数字键可以对当前选择的参数直接输入数
值.可以接受的数值有三种格式:整数型
(20),浮点数型(20.0)和指数型(2 EXP 1).
例如,欲设置新的频率数值为50kHz ,可以按
动频率(FREQ)键,接着按动 50000和确认
(ENTER)键,或者接着按动5 EXP 4和确认
( ENTER)键.确认( ENTER)键确认该数
字输入,并将波形发生器的设置改变为此新的
数值.清除输入(CE)键一位,一位地取消数
字输入.退出(ESCAPE)键将一个正在编辑的
设置返回到其上一个数值.
●调制(MODULATION),求和(SUM),触发
输入(TRIG IN)和同步输出(SYNC OUT)键
可以调出屏幕,在相应屏幕上能够设置这些输
入/输出量的参数,包括将该端口打开或者关
闭.类似地,扫频(SWEEP)键可以调出屏
幕,在该屏幕上能够设置所有的扫频参数.
●每个通道都有一个键,使用它可以直接将该通
道的主输出(MAIN OUT)打开或者关闭.
●手动触发(MAN TRIG)键在触发输入(TRIG
IN)恰当设置的情况下,用来进行手动触发;或
者在两台或多台波形发生器适当地连接在一起
的情况下,用来同步这两台或多台波形发生器.
手动保持(MAN HOLD)键用来手动地暂停任
意波形的输出和扫频;这时,波形的输出保持
在按动手动保持(MAN HOLD)键的时刻的电
平值.
●使用辅助功能(UTILITY)键能够进入许多功
能的菜单,诸如:远地控制接口设置,开机参
数,错误消息设置和对非易失型存储器贮存或
者调出波形等.贮存(STORE)和调用
(RECALL)键还可以用来直接访问非易失型存
储器.
●通道间(INTER CH)键和复制通道(COPY
CH)键(仅限于多通道仪器使用)直接调出屏
幕,在相应屏幕上能够设置通道与通道之间的
锁相以及复制设置.
●设置(SETUP)键(仅限于多通道仪器使用)
选择要编辑的通道.这时,当前打开进行编辑
的通道旁边的指示灯将会点亮.
●显示器周围的八个软键用来从当前显示的菜单
中直接设置或者选择不同的参数.其操作方法
在下一章中进行更详细的说明.
●状态(STATUS)键的作用是使显示器返回到
默认的开始屏幕的内容,以给出波形发生器状
态的概貌.再次按动状态(STATUS)键将显
示器返回到前一屏幕的内容.
在详细的波形发生器操作说明中将会找到对各个
键的进一步的解释内容.
编辑原理
按动前面板按键所调出的每个屏幕都显示出各种
参数值和/或一个可选择内容的清单.编辑参数值的方
法可以采取使用旋轮与带左,右箭头的游标键配合操
作;或者直接使用数字键盘输入.要选择的项目可以
使用与所选屏幕项目相关的软键来进行选择.下面的
若干例子假定采用的是出厂的默认设置.
首先必须通过按动适当的设置(SETUP)键来选
择要编辑的通道.这时,当前编辑的通道的设置
(SETUP)键旁边的指示灯将会点亮.
在某一屏幕项目旁边的菱形符号表示该项目是可
选择的;空心的菱形表示未选择的项目,而实心的菱
形表示已选的项目.例如,按动模式(MODE)键将
会得到如下所示的屏幕显示内容:
12
实心的菱形表示所选的模式为连续(continuous)
模式.门控(Gated)模式或者触发(Triggered)模式
可以通过按动相关的软键来选择,这将会使该项目旁
边的菱形变成实心的,使连续(continuous)项目旁边
的菱形变成空心的.这个屏幕还说明,省略号(屏幕
文字后面的三个点)表明当选择了该项目之后会出现
另一个屏幕.在上面所示的模式(MODE)屏幕的情
况下,按动下面一行的设置...(setup...)软键将会调出
触发设置(TRIGGER SETUP)菜单.注意,选择此项
目并不改变连续/门控/触发(continuous/gated/
triggered)的选择.
某些屏幕项目旁边标有一个双头的箭头(裂开的
菱形).它表明,选择了这样的项目以后,该项目的设
置可以通过再按动该软键,按动两个游标之一或者使
用旋轮来改变.例如,按动滤波器(FILTER)键将会
得到下面所示的屏幕显示内容.
重复按动模式(mode)软键将会在两种可能的模
式—自动(auto)和手动(manual)之间来回转换.与
此类似,当选择了类型(type)项目以后,重复按动类
型(type)软键(或者是游标键或者使用旋轮)将会依
次走过所有可能的滤波器类型设置选择.
除了上面所述的在编辑项目中用双头的箭头所表
示的使用方法之外,游标(CURSOR)键和旋轮
(ROTARY CONTROL)还可以在其他的两种模式中使
用.
在具有可以选择的项目表的屏幕(即标有菱形的
项目)中,如果该表中具有三个以上的项目,那么游
标键和旋轮可以用来依次滚动显示所有可能的项目.
现在来看标准波形(STD)和辅助功能(UTILITY)屏
幕的例子.
在显示带有数值参数的屏幕中,游标键将使编辑
游标(一个闪动的下划线)在数字域中移动,而旋轮
将使其数值增加或者减少;其步长(增加或减少的量
的大小)则决定于该编辑游标在数字域中的位置.
因此,如果标准频率(STANDARD
FREQUENCY)设置为1.00000 MHz,转动该旋轮将
以1kHz的步进值改变频率.如果自动量程允许保持该
增量步进值的话,在改变频率数值的时候,显示的频
率值将自动地升降其量程.因而,这样就决定了转动
该旋轮的时候能够达到的最低或者最高的设置值.在
上述的例子中,通过转动旋轮可以设置的最低频率为
1 kHz,在显示器上显示为1.000000 kHz.
这是其极限值.因为要显示出更低的频率,显示
值就需要降量程到1kHz以下,变成xxx.xxx Hz.这样
其最高有效位数字就是100Hz,也就是说1kHz的增量
就会丢失.然而,如果原来的起始频率设置为1.000000
MHz,即其增量为100 Hz,则显示值在1kHz时将会
自动降量程到900.0000 Hz,因此就能够进一步降低到
000.0000 Hz而不会丢失该100 Hz的增量值.快速地
转动旋轮将会连续地跳过多个增量值.
工作原理
根据所选择的波形,本仪器将工作在两种不同的
模式之一.直接数字合成(DDS)模式用于正弦波,余
弦波,偏移正弦波,三角波,sinx/x 和斜波等波形.时
钟合成(Clock Synthesis)模式用于方波,脉冲,脉冲
串,任意波形和波形序列等波形.
在这两种模式中波形数据都存储在RAM中.当
RAM的地址增加时候,其数值被顺序地送到一个数
字-模拟变换器(DAC).DAC以一系列的电压阶梯来
重新构成波形,接着此电压阶梯的波形经过滤波再送
往主输出连接器.
直接数字合成和时钟合成两种模式的主要区别是
产生RAM地址的方法以及波形数据的长度.
时钟合成(Clock Synthesis)模式
在时钟合成模式中,地址总是顺序变化的(其增
量为1),时钟的速率可以由用户在40MHz到 0.1Hz的
范围内调节.波形的频率是时钟的频率÷波形的长度.
这样就使得短的波形能够以比长的波形更高的重复速
率回放出来.例如,具有4个点的波形的最大频率为
40e6÷4或者10MHz,而具有1000点的波形的最大频
率则为40e6÷1000 或者40kHz.
13
任意波形的长度由用户在4到65536个点之间规
定.方波使用2个点的固定长度,而脉冲和脉冲串的
长度由用户规定的周期值来决定.
直接数字合成(DDS)模式
在直接数字合成(DDS)模式中,所有的波形都
以4096个点贮存在RAM中.输出波形的频率由RAM
地址改变的速率来决定.RAM地址的改变按下述方法
产生:
在RAM中存放着波形一个周期(360°)的所有各
个点的幅度数值.每个顺序地址的变化相应于360°/
4096的波形相位增量.在DDS模式下,不使用计数器
来产生顺序的RAM地址,而是使用一个相位累加器来
增加其相位.
在每一个时钟周期内,将事先已经由CPU装入相
位增量寄存器的相位增量值加到相位累加器的当前值
中.相位累加器的最高12比特驱动RAM的低12位地
址线,而RAM的高4位地址线保持为低电平.现在,
输出波形的频率由每个时钟相位增量值的大小来决定.
如果每一个时钟的相位增量值都相同,则输出频率为
恒定值.如果每一个时钟的相位增量值发生变化,则
输出频率就如扫频模式中那样发生变化.
本波形发生器使用一个38比特的相位累加器,238
×10-4(～27.4878 MHz)的时钟频率.这样就得到了0.
1 mHz 的频率分辨度.
只使用相位累加器的最高12比特来寻址RAM.当
波形频率为FCLK/4096 (～6 7kHz),即其自然频率时,
在每个时钟的时刻RAM的地址增加1.在所有低于此
数值的频率下(即相位增量值更小一些时),在一个以
上的时钟周期里将输出一个或者多个地址.因为这时
相位增量值不够大,不能在每个时钟时都使地址步进.
与此类似,当频率高于自然频率时,更大的相位增量
值将会使得某些地址被跳过,从而产生了对存储的波
形进行采样的效果.在该波形的连续的周期中,将会
对不同的点进行采样.
标准波形操作
这一节讨论本仪器当作标准函数发生器使用的操
作方法,即仪器产生正弦波,方波,三角波,直流,斜
波,偏移正弦波,余弦波,偏移余弦波和sinx/x 等波
形时的使用方法.除了方波之外,所有其它波形都是
在直接数字合成(DDS)模式下,以7位数字的频率
分辨率产生的,而方波则是在时钟合成(Clock
Synthesis)模式下产生的,其频率分辨率只有4位数
字.参阅上一章的工作原理,以便更深入地理解这两
种模式的区别.
标准波形(STANDARD WAVEFORMS)屏幕也
包括了任意波形和波形序列,以简化在这些波形和标
准波形之间的切换;然而这些波形有其自己的屏幕
(可以分别按动任意波形(ARB)和波形序列
(SEQUENCE)来进入),在其适当的章节中有详细介
绍.脉冲和脉冲串也可以由标准波形(standard
waveforms)屏幕进入,但是与本手册中其自己的章节
有很大的不同.
在下列章节中关于幅度,偏移控制以及模式,扫
频等的介绍适用于任意波形和波形序列以及标准波形,
为了清楚起见,对于任意波形,波形序列,脉冲和脉
冲串操作的任何区别只在其相应的章节中说明.
设置波形发生器参数
波形选择
按动标准波形(STD)键进入标准波形
(STANDARD WAVEFORMS)屏幕,其中列出了所有
可选择的波形.使用旋轮或者游标键可以在所显示的
全部选择清单中前后滚动.当前已选中的波形(出厂
默认设置为正弦波)用一个实心的菱形指示出来.按
动需要的波形旁边的软键即可改变已选择的项目.
14
频率
按动频率(FREQ)键进入标准频率(STANDARD
FREQUENCY)屏幕.如上图所示选中频率(freq)以
后,可以从键盘上直接输入频率.输入的数值可以是
整数,浮点数或者指数型式.例如,12.34 kHz可以输
入为12340,12340.00或者1.234 exp 4.然而,在显
示器上将总是以最适当的工程单位来显示该输入值,
在此例子中则为12.34000 kHz.
当不选择频率(freq)而选择周期(period)时,频
率可以用周期数值来设置.例如,123.4 s可以输入为.
0001234或者123.4e-6;同样在显示器上将总是以最适
当的工程单位来显示该输入值.注意,周期输入的精
密度限制为6位数,在显示器上显示出的是7位数,但
是其最低有效位总是为0.本机的硬件是按照频率来
编程的.当输入周期的时候,合成的频率是由该频率
的分辨率和6位数的变换计算所给出的最接近的等效
数值.输入周期数值以后如果要显示频率,由于上述
这些考虑的原因,所显示的频率数值与期望的数值可
能会有所不同.而且,一旦设置的数值以频率的形式
显示出来以后,如果再将其变换回显示周期的话,则
将会得到该7位数频率数值的准确的6位数的等效数
值.但是,此数值可能会和原来输入的周期数值稍微
不同.
由时钟合成方法产生的方波对于频率和周期输入
都具有4位数的分辨率.但是,其硬件仍然是按照频
率来编程的.因此,当显示数值在频率和周期之间来
回切换时,也可能会发生类似的差别.
转动旋轮将会使数值增加或者减少,其步进值则
由编辑游标(闪动的下划线)的位置决定.游标的位
置可以用带左,右箭头的游标键来移动.
注意:频率的上极限随着波形类型的不同而变化.
详情请参见技术指标章节.
任意波形,序列脉冲和脉冲串的频率设置在相关
的章节中阐述.
幅度
按动幅度(AMPL)键进入幅度(AMPLITUDE)
屏幕.
波形幅度可以按峰-峰值电压(Vpp),有效值电
压(Vrms)或者毫瓦分贝(dBm)(相对于50 或 600
负载)来设置.对于峰-峰值电压(Vpp)和有效值电
压(Vrms)的情况,电平幅度可以在输出为开路(load:
hiZ)或者接复载(load:50 或load:600 )的情况下
来设置.当选择dBm时,则总认为是50 负载,如果
设置为输出开路(load:hiZ)时将会自动地变为50 负
载(load:50 ).注意:波形发生器的实际输出阻抗总是
50 ;600 端接时显示的幅度数值考虑到了这一点.
选择了适当的幅度形式(以实心的菱形表示)以
后,幅度就可以从键盘直接输入.输入的数值可以是
整数,浮点数或者指数型式.例如,250mV可以输入
为.250 or 250 exp -3.然而,在显示器上将总是以最适
当的工程单位来显示该输入值,在此例子中则为
250mV.
转动旋轮将会使数值增加或者减少,其步进值则
由编辑游标(闪动的下划线)的位置决定.游标的位
置可以用带左,右箭头的游标键来移动.
按动 ± 键将使主输出(MAIN OUT)反向.如
果直流偏置值(DC OFFSET)不为0,则信号将围绕
着相同的偏置值反向.其例外是幅度按dBm规定的情
况.因为低电平的信号是以-dBm来规定的(0dBm =
1mW,送入 50 则为224mVrms),所以负号(-)解
释为一个新的输入数值的一部分,而不是将信号反向
的命令.
注意:直流,sinx/x,脉冲串,任意波形和波形序
列的幅度只能以峰-峰值电压(Vpp)的形式显示和输
入.对脉冲串,任意波形和波形序列的幅度的更进一
步的限制将在适当的章节中讨论.
直流偏置
按动偏置(OFFSET)键进入直流偏置(DC
15
OFFSET)屏幕.偏置可以从键盘上直接输入.输入的
数值可以是整数,浮点数或者指数型式.例如,100mV
可以输入为.1或者100 exp-3.然而,在显示器上将总
是以最适当的工程单位来显示该输入值,在此例子中
则为100mV.当输入一个新的偏置值时,随时都可以
使用 ± 键来将该偏置值设置为负值.交替地按此键
将使其符号来回变化.
转动旋轮将会使数值增加或者减少,其步进值则
由编辑游标(闪动的下划线)的位置决定.游标的位
置可以用带左,右箭头的游标键来移动.因为直流偏
置可以取负值,所以用旋轮可以得到低于0的数值.虽
然由于步长取了更接近于0的数值可能使显示的数值
自动降量程到更高的分辨率,当偏置值在负的方向步
进时,其增量步长仍将正确地保持.例如,如果显示
器上的显示为:
program = +205 mVdc
这时游标处在最高有效位,转动旋轮将以100mV
的步进值减小如下:
program = +205 mVdc
program = +105 mVdc
program = +5 00 mVdc
program = -95 0 mVdc
program = -195 mVdc
当使用固定步进输出衰减器时,主输出(MAIN
OUT)插座上的实际直流偏置值就被该衰减器衰减.
因为衰减的数值不很明显,所以当信号被衰减的时候,
实际的偏置值会显示在其编程值下面的括号里.
例如,如果幅度值设置为2.5V峰-峰值,输出未
被固定衰减器衰减,其实际的直流偏置值(在括号内)
与所设置的数值相同.直流偏置(DC OFFSET)的显
示屏幕如下:
如果现在引入衰减器,使幅度减小到250mV,则
实际的直流偏置就按适当的因数变化:
上述屏幕显示表明,设置的直流偏置为+1.50V ,
但是实际的偏置值为+151mV.注意:该实际的偏置值
还考虑到了由固定衰减器提供的真实的衰减值,并使
用了在校准过程中所决定的数值.在上面显示的例子
中,输出信号为准确的峰-峰值;而考虑到固定衰减器
的很小的误差,其实际偏置值为151.mV,即考虑到了
已知的衰减量对于1.50V的设置值的影响(衰减量比
其标称值略微小一些).
每当由于输出电平的变化而引起所设置的直流偏
置值发生这种形式的改变时,就会显示出说明这种情
况已经发生的警告消息.同样,由于直流偏置值加上
信号的峰值要限制在± 10V 之内,以避免发生波形的
削波,所以如果出现了这种情况也会显示出一条警告
消息.此种情况将在警告和错误消息章节更详细地进
行阐述.
在编程的幅度和偏置值允许的情况下,使用了智
能的方法控制输出衰减器,以减少编程的偏置值和实
际的偏置值之间的差别.因此,如果偏置值设置为
150mV,则信号幅度可以降低到标称值50mV峰-峰值;
而如果信号幅度再继续减小,才使用固定衰减器,以
免引起实际的偏置值和编程的偏置值有所不同.
警告和错误消息
当尝试出现非法的参数组合时,屏幕上会显示出
两类消息.
当输入的设置值会引起某些用户可能不期望的变
化时,将会显示警告(WARNING)消息.警告消息的
例子有:
1.例如,将幅度从2.5V峰-峰值改变为25mV峰-
峰值,就要使用步进衰减器.如果已经设置了非0的
偏置值,那么该偏置值也会受到衰减.这时,在屏幕
上将会短暂的显示幅度引起直流偏置改变(DC OFF-
SET CHANGED BY AMPLITUDE)的消息,但是该
设置值将会被接受.在这种情况下,实际的,经过衰
减的偏置值将会显示在该设置值下面的括号中.
2.当输出电平设置为10V峰-峰值时,如果将直流
偏置值增加到超过± 5V ,就会出现偏置+求和+电
16
平可能会引起削波(OFFSET + SUM + LEVEL MAY
CAUSE CLIPPING)的消息.这时,该偏置值将会被
接受(产生一个削波的波形),而用户可以选择改变输
出电平或者偏置值,以得到一个不削波的信号.当出
现削波情况时,在幅度(AMPLITUDE)或者直流偏置
(DC OFFSET)旁边将会显示出削波 (clip )的消息.
当试图进行非法的设置时,会出现错误消息.其
多数的情况是输入了允许数值范围之外的数字.在这
种情况下,该输入的数值被拒绝,其参数数值维持不
变.其例子有:
1.对三角波输入1MHz的频率.其错误消息为:
显示出:频率超出所选波形的频率范围
(Frequency out of range for the selected waveform).
2.输入25V峰-峰值的幅度.其错误消息为:
显示出:超出最大输出电平(Maximum output
level exceeded).
3.输入20V的直流偏置值.其错误消息为:
显示出:超过最大直流偏置值(Maximum DC off-
set exceeded).
该消息在显示屏上显示大约2秒钟.在辅助功能
(UTILITY)屏幕上按动上一条错误...(last error...)软
键,可以重新观察最后两条消息,请参见系统操作章
节.
每条消息有一个号码,在附录1中可以找到全部
消息的清单.
默认的设置状态是:显示所有的警告消息和错误
消息,每一条消息都鸣响蜂鸣器.在辅助功能
(UTILITY)屏幕上的错误...(error...)菜单中可以改变
这种设置状态.错误...(error...)菜单的屏幕显示如下:
交替按动相关的软键,可以将每一项功能打开或
者关闭.出厂的默认设置为所有的功能均打开.如果
改变了这些设置并要在将来使用它的话,则应当在辅
助功能(UTILITY)屏幕上的开机...(power on...)菜单
中将开机设置(POWER ON SETTING)改变为恢复
上次的设置(restore last setup)来保存它.
同步输出
同步输出(SYNC OUT)是一个多功能的CMOS/
TTL电平的输出,能够自动地或者手动地将它设置为
下列任何项目之一:
●波形同步为一个主频率的,占空比为50%的
(waveform方波,或者与任意波形的前几个点
sync)对齐的脉冲.可以为所有的波形选
择
● 位置光标只能由任意波形来选择.主波形上
(position的任何点都可以具有相应的设置为
marker)高或者低的光标比特.当主输出
(MAIN OUT)波形为标准波形时,
位置光标(position marker)不可使
用,表中的此项选择自动变为相位
零(phase zero);如果选择了相位
零(phase zero),在每个标准波形
周期的开始处产生一个窄脉冲(1
个时钟)
● 猝发完成产生一个与该猝发的最后一个周期
(burst对齐的脉冲
done)
● 序列同步产生一个与波形序列的末尾对齐的
(sequence脉冲.
sync)
● 触发(trigger):选择当前的触发信号(内部的,外
部的,相邻通道或者手动).对于同
步猝发或者门控信号有用处.
● 扫频同步
(sweep sync):输出扫频触发信号.
● 相位锁定
(phase lock):用来锁定两台或者多台波形发生器.
在0°相位点产生一个正向沿.
各信号本身的设置在本手册后面的相应章节中讨
论,例如,触发(trigger)在触发的猝发/门控(Triggered
Burst/Gate)章节介绍;位置光标(position marker)在
任意波形发生(Arbitrary Waveform Generation)章节
介绍.
按动同步输出(SYNC OUT)键调出同步输出
(SYNC OUT)设置屏幕.
17
交替按动输出(output)软键,可以打开或者关闭
同步输出(SYNC OUT).
使用源(src)软键来选择由同步输出(SYNC
OUT)插座输出的信号.重复按动源(src)软键将会
循环选择上面列出的所有的选择项(波形同步
(waveform sync),位置光标(position marker)等).另
外,在选择了源(src)软键的情况下(显示双头箭头),
可以使用旋轮或者游标键在各种选择项之间前后移动.
交替按动模式(mode)软键,可以将同步输出
(SYNC OUT)波形的源设置为自动(auto)或者由用
户规定(manual).在自动模式下,仪器将选用对当前
选择的主波形最为合适的同步输出(SYNC OUT)波
形.
例如,对于所有连续的标准波形和任意波形,自
动选择波形同步(waveform sync).但是,在触发或门
控波形模式,则选择触发(trigger).自动选择将在每
个相应的主波形模式中说明,其全部列表则在附录2
中给出.
即使在已经选择了自动(auto)模式之后,仍然可
以使用源(src)软键来手动地改变自动的选择.但是,
只要调节任何相关的参数(例如,主波形频率或者幅
度),该选择将会立刻变换回自动选择.为了使自动选
择之外的源项目保持设置状态,必须使用模式(mode)
软键来选择手动(Manual)模式.自动(auto)选择一
般将会设置最常用的信号,例如,对所有连续主波形
将会设置为波形同步(waveform sync);但是对于特别
的要求,将需要使用手动(manual),例如,在任意波
形上位置光标的情况.
扫频操作
概述
扫频运行原理
除去脉冲,脉冲串和波形序列之外,对所有的标
准波形和任意波形都可以进行扫频.在扫频的情况下,
所有的波形都以直接数字合成(DDS)模式产生,因
为这种模式具有在很宽的频率范围(达1010)内进行
相位连续扫频的好处.然而,必须记住频率实际上是
步进的,而不是真正的线性扫频,并且需要考虑在使
用极端的扫频范围和时间组合的情况下,仪器实际上
在做什么.
对于DDS操作来说,在扫频期间所有波形的长度
都必须为4096个点.对于标准波形,这是其本来的长
度.但是当扫频功能打开时,所有的任意波形都由软
件扩展或者压缩为4096个点.但这并不影响其原始的
数据.
打开扫频模式的方法可以是在按动扫频
(SWEEP)前面板按键后进入的扫频设置(SWEEP
SETUP)屏幕上使用打开(on)或关闭(off)软键来
选择;或者使用模式(MODE)屏幕上的扫频(sweep)
软键.在多通道的仪器中,两个或多个通道可以一起
扫频,但是其扫频参数对所有的通道均相同.
当扫频模式打开时,仪器的软件在规定的开始和
停止频率之间(包括开始和停止频率)生成一个2048
个频率的表.当扫频时间为1.03秒或者更长时,扫频
将步进扫过全部的2048个频率值.然而,当扫频时间
小于1.03秒时,由于在每一步有最小0.5毫秒的驻留时
间,所以扫频将会包含较少的频率步进点.在最短的
扫频时间(30毫秒)时,扫频将只包含60步.
由于扫频中使用的任何频率都必须是频率表中的
数值之一,所以显示的中心频率(参见扫频范围章节)
可能不是准确的中心点,而光标(参见扫频光标章节)
也可能不准确地处在编程频率上.当以最快的扫频速
率进行宽范围的扫频时,步进值的频率分辨度将会变
低.
扫频操作的连接.同步输出和触发输入
扫频功能一般用在示波器或者硬拷贝设备上,来
研究一个电路的频率响应.其主输出连到电路的输入
端,电路的输出连到示波器上;对于慢扫频的情况可
以连到记录仪上.
将示波器或者记录仪的触发输入连到本波形发生
器的同步输出(SYNC OUT),就可以触发示波器或记
录仪.当扫频模式打开时,同步输出(SYNC OUT)默
认设置为扫频同步(sweep sync).在扫频开始时,扫
频同步(sweep sync)变高;在扫频结束时,扫频同步
(sweep sync)变低.在扫频结束时,扫频同步(sweep
sync)停在低电平足够长的时间,以便使诸如示波器
等完成回扫.
为了在显示仪器上显示出光标,其后面板的游标/
光标输出(CURSOR/MARKER OUT)插座应连到第
二个通道.而对于示波器来说,该信号可用来调制Z
轴.有关设置光标频率的方法请参见扫频光标章节.
游标/光标的极性和电平在辅助功能(UTILITY)屏幕
的游标/光标...(cursor/marker...)菜单中进行设置,请
参见系统操作章节.
18
对于触发扫频来说,必须在前面板的触发输入
(TRIG IN)插座提供一个触发信号,或者按动手动触
发(MAN)键,或给予一个远地命令.当选择触发扫
频时,触发输入(TRIG IN)的功能自动地默认为外部
触发,扫频由触发信号的上升沿起动.
本波形发生器不提供为X-Y显示器或记录仪使用
的斜波输出.
设置扫频参数
按动扫频(SWEEP)键(或者模式(MODE)屏
幕上的扫频设置(sweep setup)软键)以显示扫频设
置(SWEEP SETUP)屏幕.
设置范围,时间(扫频速率),类型(连续,触发
等),间隔(线性/对数)和光标位置的菜单都从这个
屏幕使用适当的软键来进入.另外,手动扫频的控制
屏幕(使用旋轮或者游标键)也由此屏幕选择;而扫
频模式(Sweep Mode)本身则由交替按动打开/关闭
(on/off)软键来打开和关闭.扫频还可以使用模式
(MODE)屏幕中的扫频(sweep)软键来打开.在多
通道的仪器中,两个或者多个通道可以使用相同的扫
频参数同时扫频.使用适当的设置(SETUP)键依次
选择要扫频的通道,然后使用扫频设置(SWEEP
SETUP)屏幕的打开/关闭(on/off)软键就可以将该
通道打开或者关闭.在下面所有的菜单中,按动完成
(done)软键将使显示器返回到这个扫频设置(SWEEP
SETUP)屏幕.
扫频范围
按动范围...(range...)软键调出扫频范围(SWEEP
RANGE)屏幕.
所有波形的最大扫频范围都是1mHz到16MHz,
这包括在不扫频操作时具有不同频率极限值的三角波,
斜波和方波.
扫频范围可以由开始频率和停止频率或者中心频
率和范围来规定.开始(Start)和停止(Stop)软键能
够直接从键盘输入或者使用旋轮输入来设置扫频的两
个端点的频率.开始频率必应低于停止频率(请参见
扫频类型选择扫频方向).
按动中心/跨距(centr/span)软键改变屏幕,使得
它允许以中心频率(centr)和扫频的频率范围(span)
的形式进行输入,在该屏幕上按动开始/停止(start/
stop)软键时显示返回到输入开始频率和停止频率的
形式.
注意:当扫频以中心频率和范围的形式显示时,
范围将总是准确的开始频率和停止频率之差,但是所
显示的中心频率将是最接近真正的中心频率的频率步
进值.请参见扫频操作原理章节.
扫频时间
按动时间...(time...)软键调出扫频时间(SWEEP
TIME)屏幕.
直接使用键盘输入或者使用旋轮输入,可以以3
位数字的分辨率,从0 03到999秒来设置扫频时间.
正如在扫频操作原理章节所解释的,由于每一步进值
最小0.5毫秒的驻留时间,扫频时间小于1.03 秒的扫
频包含的步进数目将小于最大值2048.因此,在该扫
频中的实际的步进数目将作为不可编辑的域显示在扫
频时间的下面.
扫频类型
按动类型(type)软键调出扫频类型(SWEEP
TYPE)屏幕.
这个屏幕用来设置扫频类型(连续;触发;触发,
保持和复位;手动)和扫频方向.
连续按动方向(direction)软键选择下列扫频方向
之一:
19
上扫(up)开始频率到停止频率.
下扫(down)停止频率到开始频率.
上扫/下扫(up/down)开始频率到停止频率,再回
到开始频率.
下扫/上扫(down/up)停止频率到开始频率,再回
到停止频率.
总的扫频时间总是在扫频时间(SWEEP TIME)
屏幕上设置的数值,即对于上扫/下扫(up/down)和
下扫/上扫(down/up)操作来说,每个方向的扫频时
间都是总扫频时间的一半.同样的,总的步进数目对
于所有的选项来说都是相同的,即对于上扫/下扫(up/
down)和下扫/上扫(down/up)操作来说,每个方向
的步进数目都是总步进数目的一半.在其后的扫频模
式说明中,假定方向为上扫(up),但是所有模式都可
以使用所有的扫频方向.
在连续(continuous)模式中,波形发生器由一个
内部的触发发生器重复地触发,在开始频率和停止频
率之间连续扫频,触发发生器的频率由扫频时间设置
值决定.在停止频率处,在延时足够长的时间以便让
诸如示波器等进行回扫之后,波形发生器复位到开始
频率并开始新的扫频.如果同步(sync)设置为打开
(on)(默认值),则波形发生器实际上从停止频率步进
到零频率,然后从波形的第一点开始下一次扫频,并
与(内部产生的)触发信号同步.
这一点是很有用的,因为扫频总是从波形的同一
点开始的,但是在某些情况下(例如评价滤波器等),
可能不希望波形中断.将同步(sync)设置为关闭
(off),这样频率就直接步进,相位连续变化,从停止
频率直接地变到开始频率,但是不与软件生成的触发
信号同步.
在触发(Triggered)模式中,在识别出一个触发
信号之前,波形发生器的输出保持在开始频率.当受
到触发之后,输出频率扫频到停止频率,复位并等待
下一次触发.如果同步(sync)设置为打开(on),则
频率复位到零频率(即无波形),当识别出下一次触发
时,从波形的第一点开始新的扫频.如果同步(sync)
设置为关闭(off),则波形复位到开始频率,并且在下
一个触发信号起动一次新的扫频之前一直在该频率运
行.
在触发,保持/复位(trig'd, hold/reset)模式中,在
识别出一个触发信号之前,波形发生器将输出保持在
开始频率.当受到触发之后,输出频率扫频到停止频
率,并保持住.在下一次触发时,输出被复位到开始
频率,并且保持在那里,等待再下一次触发信号起始
新的一次扫频.如果同步(sync)设置为关闭(off),
则输出严格地按照上面所述来工作;如果同步(sync)
设置为打开(on),则频率在开始时变为零,并在波形
的第一点开始每一次新的扫频.
对于触发(Triggered)模式和触发,保持/复位
(trig'd, hold/reset)模式,触发输入(TRIG IN)自动
地设置为外部.触发源可以是来自加到触发输入
(TRIG IN)(上升沿触发)的外部信号,可以按动前面
板上的手动/同步(MAN/SYNC)键,或者给予一个
远地命令.
在手动(manual)模式中,整个扫频过程由手动
扫频(MANUAL SWEEP)屏幕来控制.
手动扫频
在扫频设置(SWEEP SETUP)屏幕上按动手动...
(manual...)软键调出手动扫频频率(MANUAL
SWEEP FREQ)屏幕.
在可以使用手动控制之前,必须在扫频类型
(SWEEP TYPE)屏幕上选择手动(manual),参见上
面.如果尚未设置手动(manual),则模式不是手动
(mode is not manual)消息将代替频率显示出来.
在手动模式中,使用旋轮或者游标键可以使频率
步进通过扫频范围(SWEEP RANGE)屏幕中规定的
扫频范围.如果选择慢步进(step slow),则频率表的
每个点都会步进通过.如果选择快步进(step fast),则
频率以多个步进增量值变化.当频率表中的步进数目
很小时,不能选择快步进(Step fast).
如果设置了卷回(wrap),则扫频从开始频率扫到
停止频率,再返回来;如果设置了不卷回(no wrap),
则根据旋轮或者游标键的方向,扫频在开始频率或者
停止频率结束.
扫频间隔
按动扫频设置(SWEEP SETUP)屏幕上的间隔...
(spacing...)软键调出扫频间隔(SWEEP SPACING)
屏幕.
20
在选择线性(linear)时,扫频以线性的速率改变
频率;在选择对数(logarithmic)时,扫频在相等的时
间内扫过每个倍频程.
扫频光标
按动扫频设置(SWEEP SETUP)屏幕上的光标...
(marker...)软键调出扫频光标频率(SWEEP MARKER
FREQ)屏幕.
新的光标频率可以直接从键盘上编程输入或者使
用旋轮和游标键编程输入.注意:光标频率只能是扫
频频率表中的数值之一;扫频范围内的任何数值都可
以输入,但是其实际的数值将为该表中最接近的频率
值.当扫频打开时,实际的光标频率显示在编程频率
下面的不可编辑域中.对于在50毫秒内从100kHz扫
到10MHz(400个步进)的默认设置来说,5MHz光标
的实际频率为4 977 MHz.
光标持续期间就是频率保持在光标频率值的0 5
毫秒间隔的数目.对于快速扫频和/或宽跨距范围扫频
来说,光标持续期间常常是0 5毫秒的最小值;而对
于慢速扫频和/或窄跨距范围来说,光标可能持续很多
个0 5毫秒的间隔.为了避免异常情况,虽然可以将
光标编程设置在开始频率和停止频率上,但是光标将
不会准确地放在这种频率上.光标的极性和电平在辅
助功能(UTILITY)屏幕的游标/光标...(cursor/
marker...)菜单中来设置.请参见系统操作章节.
可以在扫频打开的情况下改变光标频率.但是,
由于每次改变都要重新建立频率数值表,这可能是个
缓慢的过程,特别是当使用旋轮时尤为如此.较快的
方法是先关闭扫频,改变光标,然后再重新打开扫频.
扫频保持
通过交替按动手动保持(MAN HOLD)键或者给
予远地命令,可以将扫频保持在其当前频率或者从其
当前频率重新起动扫频.与所有其它扫频控制一样,
按动手动保持(MAN HOLD)将在所有已经设置为打
开扫频的通道上暂停扫频.
触发的猝发和门控
概述
触发的猝发(Triggered Burst)和门控(Gated)模
式可以从模式(MODE)屏幕选择,这些模式由模式
(MODE)键调出,可替换默认的连续模式.
在触发的猝发模式中,在每个触发事件之后将产
生一个规定数目的波形周期.此模式为沿触发型.
在门控模式下,每当门控信号为真时,波形发生
器就运行.此模式为电平敏感型.
触发的猝发模式可以由内部触发发生器(Internal
Trigger Generator),外部触发输入,在多通道仪器时
来自相临通道的(内部)触发输出(Trigger Out),前
面板上的手动触发(MAN TRIG)键或者远地命令来
控制.门控模式可以由内部触发发生器(Internal Trig-
ger Generator)或者外部触发输入来控制.
在两种模式中,都可以规定开始相位,即波形周
期上的开始点.
内部触发发生器
内部触发发生器由触发输入(TRIG IN)键调出的
触发输入(TRIGGER IN)设置屏幕上的周期(period)
软键来设置.
内部触发发生器将一个石英晶体振荡器分频,以
产生一个周期从0.01毫秒(100kHz)到200秒(.005Hz)
的1:1的方波.那些不能准确设置的波形发生器周期的
输入值将会被接受下来,并且舍入到其最接近的可设
置的数值,例如:.109毫秒将会舍入到.110毫秒.
21
当选择触发的猝发模式或者门控模式时,其同步
输出(SYNC OUT)源自动地默认设置为触发
(trigger),当规定了内部触发或者门控时,这就是内部
触发发生器的输出.
在触发的猝发模式中,触发发生器的每个周期的
选定的沿用来起始一个猝发.因此,猝发之间的间隔
就是由设定的触发信号的周期0.01毫秒到200秒 .
在门控模式中,当内部触发发生器的输出为真时,
主波形发生器的输出被门控打开.因此,该门控的持
续期间就是与触发发生器周期.01毫秒到200秒相对应
的.005毫秒到100秒.
外部触发输入
外部触发或者门控信号可施加于前面板上的触发
输入(TRIG IN)插座,此触发输入具有TTL电平(1.
5V)的阈值.在触发的猝发模式中,该输入为边沿敏
感型;每个外部触发的选定的沿起始规定的猝发.在
门控模式中,该输入是电平敏感型的;当门控信号为
真时,主波形发生器的输出就打开.
在触发的猝发模式和门控模式中,触发输入
(TRIG IN)可以使用的最小脉冲宽度为50纳秒,最大
重复速率为1MHz.可以施加而不致引起损坏的最大
信号电平为±10V.
在选择触发的猝发模式或者门控模式时,同步输
出(SYNC OUT)源自动地默认设置为触发(trigger),
当规定了内部触发或者门控时,总是外部触发信号或
者门控信号的一个正向边沿的信号波形.
相邻通道触发输出
在多通道仪器上,相邻通道的触发输出(Trigger
Out)信号可以用来作为触发的猝发的控制信号.通道
编号具有卷回的特点,即显然通道1和3对于通道2是
相邻的通道,而通道2和4对于通道1也是相邻的通道.
触发输出(Trigger Out)信号源由触发输入(TRIG
IN)键调出的触发输出(TRIGGER OUT)屏幕上的源
(source)软键来选择.
触发输出(Trigger Out)的选择如下:
波形结束一个与波形周期末尾(及下一个周
(wfm end):期的起始)对齐的正向脉冲.
位置光标仅对任意波形有效.对主波形上的
(pos'n marker):任何点(一些点)都可以将光
标比特(一些比特)设置为高或者
低.如果选择标准波形则无输出
序列同步一个与波形序列的末尾对齐的正向
(seq sync):脉冲.
猝发完成(burst done):一个与猝发的最后一个周期
的末尾对齐的正向脉冲.
默认的选择是波形结束(wfm end),而运行波形
序列时是例外的情况.在这种情况下,其选择变成序
列同步(seq sync).为了将触发输出(Trigger Out)设
置成其默认值之外的其它值,需要使用模式(mode)软
键将模式从自动(auto)改变为手动(manual).
触发输出(Trigger Out)是一个内部信号.但是,
和其它的触发源一样,当选择其默认的触发(trigger)
源时,在触发通道的同步输出(SYNC OUT)可以得
到一个正沿的信号波形.
触发的猝发
触发的猝发模式由模式(MODE)屏幕上的触发
(triggered)软键打开.从这个屏幕上的设置...(setup...)
软键可以进入触发/门控设置(TRIGGER/GATE
SETUP)屏幕.在这个屏幕上,可以设置猝发计数和
开始相位.按动触发输入(TRIG IN)键调出触发输入
(TRIGGER IN)设置屏幕可以设置其它触发参数.
触发源
通过触发输入(TRIGGER IN)设置屏幕上的源
(source)软键,可以将触发源选择为内部(internal),
外部(external),手动(manual)或者相邻通道之一.
当选择内部(internal)时,内部触发发生器用来
起始猝发.此波形发生器按照前一部分的说明来设置.
当选择外部(external)时,在触发输入(TRIG IN)
22
处的信号的设置的沿用来起始猝发.
当选择通道x(chan x)时,来自相邻通道x的触
发输出(Trigger Out)信号用来起始猝发.通道x上的
触发输出(Trigger Out)信号源按照前一部分的说明
来设置.
当选择手动(manual)作为源时,只能用按动手
动触发(MAN TRIG)键或者发送远地命令来起始猝
发.在多通道仪器中,按动手动触发(MAN TRIG)键
将会触发所有那些已经将手动选择为源的通道.
触发沿
斜波(slope)软键用来选择用于起始猝发的外部
触发信号的沿(正或负)(positive 或negative).内部
触发发生器(Internal Trigger Generator)或者相邻通
道的触发输出(Trigger Out)应当使用默认的正
(positive)设置来触发.
注意:来自同步输出(SYNC OUT)的触发
(trigger)信号,(用于同步在诸如示波器上显示触发的
猝发),总是在猝发开始处的正向脉冲.
猝发计数
触发之后每一个猝发中的完整的周期的数目由使
用在模式(MODE)屏幕上按动设置(setup)键而调
出的触发/门控设置(TRIGGER/GATE SETUP)屏幕
来设置.
要想设置所需要的猝发计数,可以按动猝发计数
(burst cnt)软键,然后从键盘直接输入或者使用旋轮
输入.可以设置的最大的波形周期数目为10,485,75
(220-1).
开始相位
开始相位,即在波形周期上猝发开始的点,可以
通过按动相位(phase)软键,接着从键盘直接输入或
者使用旋轮输入来选择.因为波形周期总是在猝发结
束时完成的,所以开始相位也就是停止相位.
此相位可以以0.1°的分辨力设置.但是,对于某
些波形类型,某些波形频率,实际的分辨力受到限制,
其细节下面详述.为了标明这种情况的出现,实际的
相位值在编程值下面作为不可编辑的域在括号中显示
出来.
为了达到开始相位的精密度,所有的波形都运行
在时钟合成(Clock Synthesis)模式,就是说,当规定
了触发的猝发之后,这些波形就好像是任意波形.这
样,对于所有的波形就把实际频率分辨率限制到4位
数字,虽然正常的DDS产生的波形仍然是以7位数字
的分辨率输入的.产生正弦波,余弦波,偏移正弦波
等波形时它们就好像是任意波形,而波形的第一点准
确地位于起始相位.每一次改变相位或者频率的时候,
将重新计算波形;如果使用旋轮迅速地改变这些参数
的话,就会引起一个不大的延时.
因为最高的分辨力是1个时钟,所以真正的任意
波形的相位分辨率受到波形长度的限制.这样,长度
大于3600点的波形的分辨力为0.1°,而低于此点数
的波形的最高分辨力就变成360°÷点数.
方波,脉冲,脉冲串和波形序列没有初始相位调
节,相位固定为0°.触发的猝发模式中开始相位能力
的小结在下表中示出:
波形最大波形频率相位控制范围
和分辨力
正弦波,余弦波
偏移正弦波,
偏移余弦波
1MHz± 360°,0.1°
方波1MHz仅为0°
三角波100kHz± 360°, 0.1°
斜波100kHz± 360°, 0.1°
Sin(x)/x 100kHz± 360°, 0.1°
脉冲和脉冲串10MHz仅为0°
任意波形40M采样/秒 时钟± 360°, 360°
÷点数或 0.1°
波形序列40M采样/秒 时钟仅为0°
手动起始通道间的触发
如果一台多通道仪器设置成其所有通道都由一个
相邻通道来触发,那么就可能有一个稳定状态,在其
中所有的通道都等待触发,而触发的猝发序列永远不
会开始.为了克服这个问题,任何通道都可以使用该
通道的触发输入(TRIGGER IN)屏幕上的强制(force)
软键来手动地,独立地触发.其方法是,用适当的设
置(SETUP)键选择开始该序列的通道,用触发输入
(TRIG IN)键选择触发输入(TRIGGER IN)屏幕,然
后按动强制(force)软键.
23
门控模式
门控(Gated)模式由模式(MODE)屏幕上的门
控(gated)软键来打开.这个屏幕上的设置...(setup...)
软键可以进入触发/门控设置(TRIGGER/GATE
SETUP)屏幕.在这个屏幕上来设置开始相位.与门
控(Gated)相关的其它参数由按动触发输入(TRIG
IN)键调出来的触发输入(TRIGGER IN)设置屏幕来
设置.
门控源
门控信号源可以用触发输入(TRIGGER IN)设置
屏幕上的源(source)软键选择为内部(internal),外
部(external)或者任何相邻通道之一.
当选择内部(internal)时,内部触发发生器用来
进行波形门控;门控的持续期间是波形发生器周期的
一半.请参见内部触发发生器章节.
当选择外部(external)时,门控周期从触发输入
(TRIG IN)上的信号的规定的沿上的一个点(标称值
1.5 V )到对应的沿上的相同的点.
当选择通道x(chan x)时,从相邻信道x来的触
发输出(Trigger Out)信号用来进行波形门控.在通
道x上的触发输出(Trigger Out)信号的源按前一章介
绍的方法来设置.
门控的极性
如果触发输入(TRIGGER IN)设置屏幕上的斜波
(slope)设置为正(positive),则该门控将在外部门控
信号上升沿上的阈值处打开,而在该信号下降沿上的
阈值处关闭,即当触发输入(TRIG IN)信号为高时门
控信号为真.如果斜波(slope)设置为负(negative),
则当触发输入(TRIG IN)信号为低时门控信号为真.
对于内部触发发生器(Internal Trigger Generator)或
者相邻通道的触发输出(Trigger Out)来说,应当使
用默认的正向设置来做门控.
开始相位
在模式(MODE)屏幕上按动设置...(setup...)键
以进入触发/门控设置(TRIGGER/GATE SETUP)屏
幕,在此屏幕上可以设置开始相位.
开始相位,即波形周期上门控波形开始的点,可
以通过按动相位(phase)软键,接着直接从键盘输入
或者使用旋轮输入来选择.因为波形周期总是在门控
周期结束时完成的,所以开始相位也就是停止相位.
此相位可以以0.1°的精密度设置.但是,对于某
些波形类型,在某些波形频率,实际的分辨度受到限
制,其细节如下.为了标明这种情况的出现,实际的
相位值在编程值下面作为不可编辑的域在括号中显示
出来.
为了达到开始相位的精密度,所有的波形都要运
行在时钟合成(Clock Synthesis)模式,就是说,当规
定了门控模式之后,这些波形就好像是任意波形.这
样,对于所有的波形就把实际频率分辨率限制到4位
数字,虽然正常的DDS产生的波形仍然是以7位数字
的精密度输入的.产生正弦波,余弦波,偏移正弦波
等波形时它们就好像是任意波形,而波形的第一点准
确地位于起始相位.每一次改变相位或者频率的时候,
将重新计算波形;如果使用旋轮迅速地改变这些参数
的话,就会引起一个不大的延时.
因为最高的分辨力是1个时钟,所以真正的任意
波形的相位分辨力受到波形长度的限制.这样,长度
大于3600点的波形的分辨力为0.1°,而低于此点数
的波形的最高分辨力就变成360°÷点数.
方波,脉冲,脉冲串和波形序列没有初始相位调
节,相位固定为0°.开始相位能力的小结请参阅触发
的猝发模式中的表.
触发的猝发和门控模式中的同步输出
当选择触发的猝发(Triggered Burst)模式或者门
控(Gated)模式时,同步输出(SYNC OUT)源自动
地变成默认的触发(trigger).触发(trigger)是一个
由内部信号(来自内部触发发生器或者相邻通道)或
者两种极性的外部信号使用的与实际触发信号同步的
正向沿信号.
此外,同步输出(SYNC OUT)还可以在同步输
出(SYNC OUT)设置屏幕上设置为猝发完成(burst
24
done).这样,同步输出就会提供一个信号,该信号在
波形运行时为低,而在所有其它时间则为高.
跳频模式
概述
在跳频模式中,在使用触发输入(TRIGGER IN)
设置屏幕上的源(source)软键设置的信号的控制下,
波形发生器的输出步进通过一个由用户定义的多达16
个频率的表.该控制信号可以是内部触发发生器,外
部的触发输入,前面板上的手动触发(MAN TRIG)键
或者远地命令.在多通道仪器上,该控制信号也可以
是来自一个相邻通道的触发输出(Trigger Out).
所有的标准波形和任意波形都能够在跳频(Tone)
模式中使用,但是脉冲,脉冲串和波形序列除外.在
跳频模式中,所有的波形都以DDS模式产生,以便在
不同频率之间实现快速的相位连续的切换.对于DDS
操作来说,所有波形的长度都必须为4096个点.对于
标准波形,这是其自然的长度,但是在建立跳频表时,
所有的任意波形都由软件扩展或者压缩为4096个点.
但这种变化不影响原始的数据.
由于使用了DDS模式,在跳频模式中所有波形的
频率范围均为1mHz到10MHz,其中包括在连续操作
中具有不同的频率限制值的三角波,斜波和方波.
跳频频率
在由按动模式(MODE)键调出的模式(MODE)
屏幕中按动跳频设置...(tone setup...)软键,以得到跳
频(TONE)设置屏幕:
频率表中的每一个频率都可以通过按动适当的软
键,并从键盘输入新的数值来改变.选中的频率也可
以按动删除(del)软键从频率表中删除.用适当的软
键选择表的末尾(end of list),再从键盘输入新的频
率就可以在频率表的末尾加入另外的频率.
使用旋轮可以使整个的频率表前后滚动.
跳频类型
跳频(TONE)设置屏幕上的类型(type)软键可
以规定三种类型的跳频切换.
将类型(type)设置为触发(trig),则在由触发输
入(TRIGGER IN)屏幕上的源(source)和斜波(slope)
域中规定的信号沿每次发生之后,其频率就变化,但
是此种变化只在当前频率的最后一个周期完成之后发
生.
将类型(type)设置为门控(gate),则当源(source)
域中规定的信号变为由触发输入(TRIGGER IN)屏幕
上的斜波(slope)域中规定的电平时,其频率就发生
变化;此变化的频率一直继续运行到门控电平再次发
生变化,并完成当前周期.然后波形发生器的输出被
门控关闭,而在门控信号下一次出现时,频率表中的
下一个频率被门控打开.因此,触发模式和门控模式
下的跳频变化在于,在触发模式中,在触发信号到来
以后,输出信号立刻在波形的过零点,以相位连续地
方式,从一个频率变到下一个频率;而在门控模式中,
在门控信号不为真时,在接续的频率之间可以有一个
"关断"期间.
当类型(type)设置为移频键控(fsk)时,则当
触发输入(TRIGGER IN)屏幕上的源(source)和斜
波(slope)域中规定的信号沿每次出现时,信号频率
立即发生变化(并且相位连续),而且不完成当前的波
形周期.这是真正的FSK(移频键控)跳频切换.
下面的图说明了触发,门控和移频键控之下跳频
切换的区别.其频率表中有2个频率,由一个方波来
切换(在触发输入(TRIGGER IN)设置中规定为上升
沿).
对于三种模式,最大推荐的跳频频率和触发/门控
开关频率如下:
门控:最大跳频频率50kHz;最大切换频
率<最低跳频频率.
触发:最大跳频频率50kHz;最大切换频
率1MHz.
移频键控:最大跳频频率1MHz;最大切换频
率1MHz.
25
跳频切换源
控制频率切换的信号由触发输入(TRIGGER IN)
设置屏幕上的源(source)软键来设置.同一屏幕上的
信号沿(slope)域设置该信号的有效极性.当设置为
正(positive)时,触发信号的上升沿有效,或者门控
信号的高电平为真时有效;而当设置为负(negative)
时则相反.能够由源(source)软键选择的信号有:内
部触发发生器(Internal Trigger Generator),外部触发
输入,前面板上的手动触发(MAN TRIG)键,远地
命令以及多通道仪器时的相邻通道的触发输出
(Trigger Out).对这些信号的详细解释可以在触发猝
发和门控(Triggered Burst and Gate)的章节中找到.
用多通道波形发生器的双音多频测试
跳频(Tone)模式的一个重要应用就是双音多频
(DTMF)测试.这时,2个通道按照相等长度,不同
频率的表来设置,并从一个公共的信号来触发.此二
通道的输出用其内部的求和功能加在一起,请参见求
和(SUM)一章.双音多频(DTMF)测试通常使用
在600Hz到1.6kHz频率范围内的正弦波.
还可以使用由一个公共外部信号触发的两台单通
道仪器,并使用外部求和(SUM)能力将其输出加在
一起,来设置双音多频(DTMF)测试.
产生任意波形
引言
任意波形(Arb)是使用任意时钟顺序地寻址包含
波形数据的RAM来生成的.任意波形的频率由该任意
时钟和该周期中数据点的总数决定的.
在本仪器中,一个任意波形可以具有多达65536
个水平点.其垂直范围从-2048到+2047,相应于20V
的最大峰-峰值输出.在256k的非易失性RAM存储
器中可以贮存达100个波形,每个波形都给予一个名
字.可以贮存的波形的数目决定于每个波形中的点数.
产生任意波形的方法可以是使用基本的前面板编
辑能力(适合修改已有的标准波形或者任意波形),或
者使用能够让用户从数学表达式产生波形的波形设计
软件,从其它的波形来组合新的波形,或者徒手绘制
波形,详情请参见附录4.
任意波形术语
在说明任意波形时使用下列的术语:
● 水平长度(Horizontal Size).水平点的数目就
是波形的时间成分.最小的长度为4个点,而
最大的长度为65536个点.
● 波形地址(Waveform Address).任意波形上的
每个水平点都具有一个唯一的地址.地址总是
从0000开始,因此最后的地址总是比水平长度
小1.
● 采样频率(Arb Frequency)和波形频率
(Waveform Frequency).采样频率就是RAM的
地址计数器的时钟速率,在本仪器中其频率范
围为0.1Hz到40MHz.波形频率则决定于采样
频率和波形的水平长度.用采样频率40MHz的
时钟,具有1000个点的波形的波形频率为40e6
÷1000 = 40kHz.
● 数据数值(Data Value).波形中的每个水平点
的幅度值,在-2048到+2047的范围内.
● 任意波形幅度(Arb Waveform Amplitude).在
播放任意波形时,其最大输出幅度将决定于数
据数值的范围和输出幅度设置.数据数值的范
围从-2048到+2047的波形将产生具有100%编
程峰-峰值幅度的最大输出.例如,如果数据数
值的最大范围仅为-1024到+1023,则其最大输
出将仅为编程电平的50%.
任意波形的产生和修改的一般原则
单独使用本仪器产生任意波形的工作包含两个主
要步骤:
● 产生一个空白的波形,或者复制一个已有的波
形,并给出它的长度和名称.
● 使用各种编辑功能来修改这个波形,以得到准
确的所需要的波形.
这些步骤将在下面的产生新的波形(Creating New
Waveforms)和修改任意波形(Modifying Arbitrary
Waveforms)中详细介绍.
使用波形设计软件产生波形的工作也包含两个步
骤:
● 使用PC机上的软件产生波形.
● 通过RS232或者GPIB接口将波形下载到波形
发生器.
此过程在附录4中介绍.
在产生和修改本波形发生器上的任意波形时,对
波形发生器的全面操作有某些限制.这些限制保证了
26
对任意波形的适当的管理,并避免了冲突,特别是在
多通道的仪器上尤为重要.这些限制将在后面的各个
章节中说明,在此给予摘要说明.
● 只有所有的通道都运行于连续模式时,才能进
行任意波形的产生和修改,允许使用通道的求
和和调制功能.
● 任意波形的产生和大部分的编辑工作都是在非
易失性的后备存储器中进行的,由于256k的存
储器容量限制,最多可以贮存100个波形.通
过选择它们,可以将这些波形中的任意一个调
入某个通道的存储器,作为一个任意波形或者
任意波形序列的一部分来运行.通道存储器的
容量极限为64k点.在编辑的时候,在非易失
型存储器中对波形进行更改,然后将其复制到
要使用该波形的所有通道.例外情况是,幅度,
偏置和块拷贝等更改.这些更改只在当前所选
择的通道的波形拷贝上进行.当使用保存
(save)软键对参数编辑进行确认时,再将这些
更改复制到非易失性后备存储器(并且复制到
使用该波形的任何其它的通道).
● 如果一个波形正在某一通道上运行,则该波形
不能从该通道的存储器中删除.
● 必须先将波形从通道的存储器中删除,才能将
其从后备存储器中删除.
● 如果一个任意波形序列正在运行,则任何波形
不论其是否在该波形序列中使用,均不能将其
从该通道删除.
● 非运行波形序列使用的波形可以删除,但是删
除后该波形序列将不能正常运行.这时应修改
该波形序列使之不包括该删除的波形.
当试图进行非法的操作时,仪器的显示器上将示
出警告/出错消息,向用户提醒这些限制条件.
选择和输出任意波形
开机时,仪器处在出厂默认设置状态.已经产生
的任何任意波形都贮存在非易失型后备存储器中.要
运行一个任意波形,必须从后备存储器中的表内选择
该波形.
按动任意波形(ARB)键,以便在任意波(ARBS)
屏幕上察看后备存储器中保存的所有任意波形的列表.
使用旋轮或者游标键可以使整个的波形列表在显
示器上前后滚动.使用通道的设置(SETUP)键选择
了适当的通道之后,根据需要按动波形旁边的软键,
将该波形装入该通道的存储器.用这种方法,可以在
多达64k点的限制范围内,将多个波形装入并保存在
该通道的存储器内.最后一个被选择的波形则是该通
道上当前输出的波形.
一旦一个任意波形被装入某一通道,就可以从标
准波形(STANDARD WAVEFORMS)屏幕中选择它
并运行.其方法是按动标准(STD)键,再按动任意
波形(arb)软键.如果在通道存储器中保存着多个波
形,则最后选择的波形将是其输出的波形.按动任意
波形(ARBS)屏幕上右上角的软键,可以观察一个通
道存储器中保存的波形的全部清单;这时,屏幕上将
用通道存储器(chan mem)代替后备存储器(backup
mem)来进行显示.例如:
如果在开机设置(POWER ON SETTING)屏幕
上已经把开机设置设定为恢复上一次的设置(restore
last setup),则开机时将把这些波形恢复到通道存储器
中.请参阅系统操作章节.
可以选择同一个任意波形,使其在多个通道上运
行.当在后备存储器中对该波形进行编辑时,也将对
该波形的所有的拷贝进行更改.以下的部分对如何产
生和修改任意波形进行详细的介绍.
产生新的波形
按动产生(CREATE)键调出产生新波形
(CREATE NEW WAVEFORM)屏幕.
27
产生空波形
按动产生空波形...(create blank...)软键调出菜单:
最顶上的一行包含有用户定义的波形名称,其长
度可为8个字符.本仪器分配的默认波形名称为wv(n)
,从wv00开始.可以编辑波形的名称,方法是用游标
键选择适当的字符位置,然后用旋轮滚过所有的字母
数字字符来依次设定字符.
按动长度(size)软键可以直接从键盘输入或者使
用旋轮和游标键输入波形的长度.波形的默认长度为
1024.其最小长度为4,而最大长度为65536.如果尝
试将波形的长度设置为小于4或者大于剩余的可用后
备存储器的容量,将会给出适当的警告消息."空"波
形在非易失型后备存储器中产生时,空闲存储器(free
memory)域显示出剩余的未使用的后备存储器的容
量.
退出此菜单的方法有两种,按动取消(cancel)软
键退出时,将保留波形名称,但是不分配存储器空间;
按动产生(create)软键退出时,将建立一个"空"波
形,直接调用修改(MODIFY)屏幕就可以进行波形
编辑.
产生波形拷贝
按动从拷贝产生...(create from copy...)软键调出
下列菜单:
准确地按照前面章节的介绍,分别按动产生
(create)和长度(size)软键之后就可以输入用户定义
的波形名称和波形长度.
用来拷贝的源波形可以用来自(from)软键选择,
重复按动该软键,游标键或者使用旋轮将在所有可用
的波形清单中滚动,其中也包括任何其它已经产生的
任意波形.
被拷贝波形的水平长度不必一定和正在产生的波
形相同.当拷贝波形时,按动产生(create)键,软件
就将源波形压缩或者扩展以产生其拷贝.当源波形被
扩展时,拷贝波形中会具有附加的内插点;而当源波
形被压缩时,重要的波形数据可能会丢失,特别是如
果压缩比很大,对带有窄尖峰的任意波形进行压缩时
尤为如此.
按动取消(cancel)软键可以退出此菜单,这时将
保留波形名称,但是不完成复制工作.而按动产生
(create)软键退出此菜单时,则将进行复制并直接调
用修改(MODIFY)屏幕以进行波形编辑工作.
修改任意波形
有关对波形修改的一般限制条件的概要,请阅读
一般波形产生和修改的一般原理章节.
按动前面板上的修改(MODIFY)键,或者两个
产生新波形(CREATE NEW WAVEFORM)菜单的
任一个中的产生(create)软键,调出修改(MODIFY)
屏幕.
从这个屏幕能够进入若干个菜单,以便对所选定
的波形进行调整长度,重新命名,编辑等工作.使用
旋轮或者游标键在所有可能的选择项目选择要修改的
任意波波形.当前选择的波形显示在最顶上的一行,
修改(MODIFY)项目的旁边.
波形编辑游标
在涉及设置波形地址的任何任意波形修改步骤中,
波形游标可以从后面板上的游标/光标输出
(CURSOR/MARKER OUT)插座输出.为此,被编辑
的波形必须由通道设置(SETUP)键选择的当前通道
上输出.该游标的幅度,极性和宽度在辅助功能
(UTILITY)屏幕的游标/光标...(cursor/marker...)菜
单上设置.请参见系统操作章节.游标放在开始和停
止地址的地方,这些地址供下面介绍的各种编辑操作
使用(对于点编辑每个游标仅一个地址).游标信号可
以显示在示波器的第二个通道上,或者用来调制Z轴,
以加亮停止地址和开始地址.
当仪器在各编辑功能之间移动时,该地址将保持.
举例来说,如果为插入波形设置了停止地址和开始地
28
址,则当选择波形幅度编辑时,同样的地址作为默认
值出现;当然,该地址随后可以改变.
调整波形的长度
在修改(MODIFY)屏幕上按动调整长度(resize)
软键调出调整长度(Resize)屏幕.
调整长度(Resize)功能改变波形的点数;波形的
新长度可以比其原来的长度大或者小.当新的长度比
原来大时,软件为其增加附加的内插点.当新的长度
比原来小时,则去掉一些点.减小波形的长度可能使
得波形丢失重要的数据.调整长度功能没有"撤销"操
作.
按动调整长度(resize)软键完成调整长度功能.
按动取消(cancel)软键中止此功能.这两种操作都使
显示器返回修改(MODIFY)屏幕.
波形重新命名
在修改(MODIFY)屏幕上按动重新命名...
(rename...)软键调出重新命名(Rename)屏幕:
波形的新名称可以在其原来名称的下面输入,输
入的方法是先用游标选择适当的字符位置,然后用旋
轮滚过所有的字母数字字符依次设定各个字符.波形
名称可以长达8个字符.
按动重新命名(rename)键完成新名称的命名,或
者取消(cancel)键以返回修改(MODIFY)屏幕.
波形信息
在修改(MODIFY)屏幕上按动信息...(info...)软
键调出信息(info)屏幕.
此屏幕给出波形的名称,长度和使用该波形的通
道和波形序列的信息.在执行波形管理,例如波形删
除时,这些信息特别有用.
按动退出(exit)键使显示器返回修改(MODIFY)
屏幕.
为了观察在某一特定的通道存储器中保存了什么
波形,用该通道的设置(SETUP)键选择此通道,按
动辅助功能(UTILITY)键观察辅助功能菜单
(UTILITY MENU),并按动通道波形信息...(chan wfm
info...)软键以得到通道波形信息(CHAN WFM
INFO:)屏幕.
此屏幕显示出该通道上的波形数目和空闲存储器
的容量.按动退出(exit)软键返回辅助功能菜单
(UTILITY MENU).
删除波形
按动删除...(delete...)软键将显示出一个确认请
求,要求确认从后备存储器中删除所选择的波形.
按动删除(delete)软键确认删除操作,其后显示
器返回修改(MODIFY)屏幕,并且自动选择下一个
任意波形.按动撤销(cancel)软键则中止删除操作.
在从所有通道存储器中删除之前,波形不能从后
备存储器中删除.如果波形正在某一通道上输出,则
该波形不能从该通道的存储器中删除.首先,必须在
这些通道上先选择其它的波形,从标准波形
(STANDARD WAVEFORMS)或者任意波形(ARBS)
屏幕上进行).然后,选择该通道的任意波形(ARBS)
屏幕,才能从每个通道的存储器中依次删除该波形.
29
删除(del)软键将会出现在通道存储器中不使用
的那些波形的旁边.按动适当的删除(del)软键以从
通道存储器中删除该波形.然后,上面所述的从后备
存储器中删除波形的工作才可以进行.
编辑波形
按动编辑波形...(edit waveform...)软键调出编辑
功能(EDIT FUNCTIONS)菜单:
从这个菜单,就可以选择各种功能,以便一点一
点地进行编辑波形(点编辑),在两点之间划线(划
线),或者将一个已有波形的全部或一部分插入到被编
辑的波形中去(插入波形).此外,还可以选择波形的
若干段,使用波形幅度工具来改变其峰-峰值,或者使
用波形偏置工具来改变其基线位置.可以将波形的若
干段复制到其自身(块拷贝),还可以规定供同步输出
(Sync Out)使用的位置光标.
在这些编辑屏幕中,按动退出(exit)软键将使显
示器返回到编辑功能(EDIT FUNCTIONS)菜单.
点编辑
按动点编辑...(point edit...)软键调出点编辑
(POINT EDIT)屏幕:
欲修改一个点,按动地址(addrs)软键,并直接
从键盘输入或者使用旋轮输入地址.其当前的数值将
会显示在该地址的右边.要改变此数值,按动数值
(value)键,并直接从键盘输入或者使用旋轮输入新的
数值.改变数据数值将自动更新波形.
按动下一点(next point)软键自动使地址前进一
个点.而再按动地址(addrs)软键重新选择地址则,可
以从键盘输入或者用旋轮输入地址.
线编辑
按动划线...(line draw...)软键调出线(LINE)屏
幕:
显示器显示出一个起(frm)地址和一个到(to)地
址.当按动划线(draw line)软键时,在这两个地址
确定的点之间将会画一条直线.默认的起(frm)地址
是该波形上的第一点,或者,如果已经使用过点编辑
的话,则默认的起(frm)地址是最近曾经编辑过的点.
按动适当的软键,直接从键盘输入或者使用旋轮输入,
来设置起(frm)地址及其数值;用同样的方法重复设
置到(to)地址及其数值.
当按动划线(draw line)软键时,在这两个选定
的点之间将会画出一条直线.
插入波形
按动波形插入...(wave insert...)软键调出波形插入
屏幕:
波形插入功能在可编程的开始点和结束点之间插
入波形.标准波形和任意波形都可以插入到新的波形
中去,脉冲,脉冲串和波形序列是不能插入的例外情
况.
可以插入由左边的开始(strt)地址和结束(stop)
地址(例如,上述屏幕中波形wv01的00000和00512)
所定义的一段任意波形.这些地址默认值为整个波形
的开始地址和结束地址,但是可以将其复位并定义为
波形的任何一段.按动适当的软键,并从键盘输入或
者使用旋轮输入,即可改变这些地址.选定的一段源
波形在新波形中的目的地址由该屏幕中右边的开始
(strt)地址和停止(stop)地址决定.按动适当的软键,
并从键盘输入或者使用旋轮输入,即可改变这些地址.
插入功能通过按动插入(insert)软键生效.如果
两段波形的长度不同,仪器软件就会将源波形扩展或
压缩,使之适合新的波形.压缩波形可能丢失某些重
要的数据.
在当前波形中插入其自己的波形段请参见块复制
(Block Copy)功能.
30
块复制
按动块复制...(block copy...)键调出块复制
(BLOCK COPY)屏幕:
使用块复制可以把当前波形的一段插入到其自身
中去.要插入的块由其开始(start)地址和结束(stop)
地址来决定.按动适当的软键,并从键盘输入或者使
用旋轮输入,即可改变这些地址.
按动目的(dest)软键并输入地址,就可以设置该
波形段开始点的目的地址.然后,按动执行(execute)
软键就可以预览进行块复制的效果.
注意:如果在目的地址和波形末尾之间没有足够
的波形点数以容纳被复制的波形段的话,则被复制的
波形就简单地被截短.按动撤销(undo)软键或者输
入一个新的地址可以去掉复制的拷贝.
块复制编辑功能对由该通道的设置(SETUP)键
选择的当前通道上的波形信号进行操作.选择该波形
并在该通道上运行可以观察编辑操作的效果.当块复
制的结果满足要求时,可以按动保存(save)软键将其
保存.保存的作用是修改后备存储器中的波形以及在
其它通道中的任何其它波形拷贝.一旦保存,原始的
波形将不能再恢复.
按动退出(exit)软键,将不作任何更改返回编辑
功能(EDIT FUNCTIONS)屏幕.
波形幅度
按动波形幅度(wave amplitude)软键调出幅度
(AMPLITUDE)屏幕:
可以对由开始(start)地址和结束(stop)地址定
义的一段波形更改波形幅度.按动适当的软键,并直
接从键盘输入或者使用旋轮输入,即可设置这些地址.
可以将规定波形段的数据数值乘以在幅度
(AMPLITUDE)域输入的0.01到100.0之间的倍数.按
动适当的软键,并直接从键盘输入或者使用旋轮输入
此倍数,则该幅度就在完成输入时发生变化.注意:如
果波形已经使用了从(2048到+2047的全部数据数值范
围,那么,输入大于1.0的数值将会引起削波,然而这
时仍然将其结果看作是一个有效的波形.按动撤销
(undo)软键可以恢复原来的波形.
幅度编辑功能对由该通道的设置(SETUP)键选
择的当前通道上的波形信号进行操作.选择在该通道
上运行的波形可以观察编辑的效果.当幅度已经按要
求修改时,可以按动保存(save)软键保存此新波形.
保存的作用是修改后备存储器中的波形以及在其它通
道中的任何其它波形拷贝.一旦保存,原始的波形将
不能再恢复.
按动退出(exit)软键,则不作任何更改返回编辑
功能(EDIT FUNCTIONS)屏幕.
波形偏置
按动波形偏置(wave offset)软键调出波形偏置
(WAVE OFFSET)屏幕.
可以改变由开始(start)地址和结束(stop)地址
定义的一段波形的波形偏置.按动适当的软键,并直
接从键盘输入或者使用旋轮输入,即可设置这些地址.
在波形偏置(WAVE OFFSET)域输入的数值将
使设定波形段上的数据数值受到偏置.按动适当的软
键,可直接从键盘输入或者使用旋轮输入偏置数值.
可以接受的输入数值范围是-4096到 +4095.在极端的
情况下,这就使得数值处在-2048极限点的波形段被偏
置到+2047的反向极限点.当偏置引起削波时,将给
出警告消息,但是该输入值仍然被接受.按动撤销
(undo)软键可以恢复原始的波形.
偏置编辑功能对由该通道的设置(SETUP)键选
择的当前通道上的波形信号进行操作.选择在该通道
上运行的波形可以观察编辑的效果.当偏置已经按要
求修改时,可以按动保存(save)软键保存该新波形.
保存的作用是修改后备存储器中的波形以及在其它通
道中的任何其它波形拷贝.一旦保存,原始的波形将
不能再恢复.
按动退出(exit)软键,则不作任何更改返回编辑
功能(EDIT FUNCTIONS)屏幕.
31
波形反向
按动波形反向(wave invert)软键调出反向
(INVERT)屏幕:
可以将由开始(start)地址和结束(stop)地址定
义的一段波形反向.按动适当的软键,并直接从键盘
输入或者使用旋轮输入,即可设置这些地址.
每次按动反向(invert)软键时,规定波形段上的
数据数值将对于0000进行反向.
按动退出(exit)软键,则返回编辑功能(EDIT
FUNCTIONS)屏幕.
位置光标
按动位置光标...(position markers...)软键调出位置
光标编辑(POSITION MARKER EDIT)屏幕:
当同步输出设置(SYNC OUTPUT SETUP)屏幕
上的源(src)设置为位置光标(pos'n marker)时,就
从同步输出(SYNC OUT)端输出位置光标.
位置光标可以在一个波形的任意地址或者所有地
址上设置,既可以使用地址(adrs)软键个别设置,也
可以使用图案...(patterns...)菜单作为一个图案来设置.
按动地址(adrs)软键,接着从键盘输入地址就可
以直接设置一个光标.按动地址(adrs)行右边的软键,
然后在和之间拨动光标设置,如带箭头的括号
中所示.其地址可以用下述方法改变:用地址(adrs)
键进行增量加1;使用旋轮;或者也可用键盘输入.用
右边的软键,在每个新的地址改变光标设置.在改变
之后,光标将立即显示出来.
另外,光标还可以使用图案...(patterns...)子菜单,
作为图案输入.
分别使用开始(start)和结束(stop)软键,接着
再直接从键盘输入或者使用旋轮输入,可以设置波形
中光标的开始地址和结束地址.图案本身则在显示器
最顶上的一行上设置.按动图案:(PATTERN:)右边的
软键,使用键盘上的1和0输入1和0 的序列(该序列
将自动地移动到下一个字符),或者使用旋轮输入该序
列(使用游标键在图案中移动编辑游标).该图案包括
16个值;如果使用游标键跳过某些字符位置的话,这
些字符位置将自动地用其左边位置上规定的最后一个
字符的数值来填充.当按动制作图案(do pattern)软
键时,则在由开始地址和结束地址定义的整个范围内
重复地输入该图案.按动退出(exit)软键,则不制作
该图案,返回编辑功能(EDIT FUNCTIONS)屏幕.
按动全部清除(clear all)软键将会显示一个确认
请求,要求确认从该波形中删除所有的光标.按动清
除(clear)键将清除所有的光标,并使显示器返回位
置光标编辑(POSITION MARKER EDIT)屏幕.按
动取消(cancel)键则中止清除操作.
任意波形序列
可以把多达16个任意波形连接起来成为一个波形
序列.每个波形可以循环达32768次,整个波形序列
可以连续运行,或者使用触发的猝发模式循环达
1048575次.
按动序列(SEQUENCE)键调出起始序列
(SEQUENCE)屏幕:
从这个屏幕,使用运行(run)和停止(stop)软
键可以运行和停止以前定义的波形序列.还可以从标
准波形(STANDARD WAVEFORMS)屏幕,用序列
(sequence)软键来打开波形序列.序列=(segs=)域
将显示出该序列中的段数,一个波形序列中的段数至
少为1.
32
序列设置
在序列(SEQUENCE)屏幕上按动序列设置...
(sequence setup...)软键(或者按动在标准波形
(STANDARD WAVEFORMS)屏幕上的序列
(sequence)旁边的设置...(setup...)软键),调出序列
设置(sequence setup)屏幕:
重复按动序列(seg)软键使显示器依次显示该序
列的16段中的每一段的设置.除去总是打开的段1没
有开/关软键之外,这16段的设置格式是相同的.当
显示段1时,序列=(segs=)域将显示出当前序列中
的总的段数.
用序列(seg)软键选择要设置的段.重复按动该
软键或者使用旋轮可以依次选择16个段.
一旦已经设置了要编辑的段,就可以用波形
(wfm)软键选择该段的波形.重复按动波形(wfm)软
键或者使用旋轮将步进显示所有已经产生的任意波形
的列表.
在各个波形段之间步进的条件由步进方式(step
on)软键来设置.其默认设置为步进方式: 计数(step
on: count).其含义是,在计数(cnt)域规定的波形周
期数目之后,该波形将步进到下一段.在选择计数
(cnt)时,直接使用键盘输入或者使用旋轮输入可以设
置达32768个周期的计数值.
此外,在步进方式(step on)域中还可以将步进
条件设置为触发沿(trig edge)或者触发电平(trig
level).触发沿或触发电平可以与计数混合使用(某些
段可以按计数步进,另一些段可以按设定的触发条件
步进),但是在同一波形序列中触发沿不能和触发电平
混合使用.
如果选择触发沿(trig edge),则当该波形序列设
置为运行(run)时,该波形序列从第一个波形段开始
运行,并且在其后的每一个触发时刻步进到下一个波
形段.触发源可以是在触发输入(TRIGGER IN)设置
屏幕(由触发输入(TRIG IN)键调出)中选择的任何
设置项目.详细情况在触发的猝发和门控(Triggered
Burst and Gate)章节介绍.在每一个触发的时刻,在
当前的波形周期以及下一个完整的周期完成以后,下
一段波形再开始.
如果选择触发电平(trig level),则当触发电平为
真时,波形序列连续地运行,依次通过每一个波形段
(每段一个周期).当触发电平变为假时,当前选择的
波形连续地运行;当触发电平重新变为真的时刻,波
形序列重新连续地运行,依次通过每一个波形段.触
发电平源可以是在触发输入(TRIGGER IN)设置屏幕
中选择的任何设置项目.其中手动触发(MAN TRIG)
键为例外,当按动手动触发键时只能产生一个沿信号,
而不能产生电平信号.
假定所有波形段的步进方式:(step on:)域都设置
为计数(count),波形序列还可以按门控和触发的猝发
模式,以简单波形相同的方式运行.详情请参见触发
的猝发和门控章节.
波形序列的各个波形段都可以用开-关(on-off)软
键打开或者关闭.注意:关闭一个波形段将自动地关
闭其后的所有波形段;打开一个波形段也将会打开段
1 至本段之间原来已经关闭的任何波形段.波形段1总
是打开的.
当整个波形序列定义以后,按动完成(done)软
键将建立该设置,这将使显示器返回到起始序列
(SEQUENCE)屏幕.从这个屏幕,使用运行(run)和
停止(stop)软键就可以运行和停止该波形序列.
对任意波形的频率和幅度控制
任意波形的频率和幅度控制与标准波形的情况基
本相同,但有下述的小的差别.
频率
选择一个任意波形,按动频率(FREQ)键调出任
意波形频率(ARBITRARY FREQUENCY)屏幕:
和以前一样,分别按动频率(freq)或者周期
(period)软键,就可以按照频率或者周期来设置频率.
注意:在任意波形模式下,由于使用了时钟合成模式
来产生波形,所以频率和周期的分辨率只有4位数字.
请参见操作原理章节.
此外,对于任意波形来说,按动采样(sample)软
键,频率/周期还可以按照采样时钟频率来设置;或者
33
按动波形(waveform)软键,按照波形频率来设置.这
二者之间的关系为:
波形频率= 采样频率÷ 波形长度.
频率/周期的输入可以按照通常的方法直接从键
盘输入,或者使用旋轮输入.
选择一个波形序列,按动频率(FREQ)键调出序
列时钟频率(SEQ CLOCK FREQUENCY)屏幕:
现在频率/周期只能按照时钟频率来设置.频率/
周期的输入可以按照通常的方法直接从键盘输入,或
者使用旋轮输入.
幅度
选择一个任意波形,按动幅度(AMPL)键调出幅
度(AMPLITUDE)屏幕:
此屏幕与标准波形的幅度屏幕的区别在于,现在
只能用峰-峰值电压来输入幅度.
注意:只有当任意波形上的某些地址的数据数值
达到-2048和+2047时,才会实际上输出此峰-峰值幅
度设置值.例如,如果该波形的最大数据数值范围为
(1024到+1023,那么,当仪器输出设置为20Vpp值时,
该波形的最大峰-峰值输出将只有10Vpp.
对任意波形的同步输出设置
当选择任意波形时,同步输出(Sync Out)的默
认设置为波形同步(waveform sync);这是一个开始点
与波形的第一点对齐的,宽度为几个点的脉冲.
如果选择了一个波形序列,则同步输出(Sync
Out)默认设置为序列同步(sequence sync);这是一
个在波形序列的最后一个波形的最后一个周期期间变
低,而在所有其它时间为高的波形.当波形序列使用
于触发的猝发模式时,猝发计数为完整的波形序列的
数目的计数值.
任意波形模式中的波形保持
使用前面板上的手动保持(MAN HOLD)键或者
施加到后面板上的保持输入(HOLD IN)插座上的信
号,可以使任何一个通道上的任意波形暂停或者重新
开始.
在多通道的仪器上,要想使用手动保持(MAN
HOLD)键或者保持输入(HOLD IN)插座上的信号
对某些通道进行波形保持,必须首先按动保持
(HOLD)键,进入任意波形保持输入(ARB HOLD
INPUT)屏幕,使用此屏幕来打开该通道.
使用其通道设置(SETUP)键依次选择每一个通
道,使用模式(mode)软键进行设置;交替按动该键,
其模式就在关闭(disabled)和打开(enabled)之间变
化.
按动前面板上的手动保持(MAN HOLD)键,将
使所有已打开的通道上的波形停止在其当前的电平
上;第二次按动手动保持(MAN HOLD)键,则使波
形从该电平重新开始.如果当前选择了任意波形保持
输入(ARB HOLD INPUT)屏幕,则当波形暂停时,
状态(status)域将会从不保持(no hold)变为手动保
持(manual hold).
后面板上的保持输入(HOLD IN)插座上的一个
逻辑低电平或者开关闭合信号也能使所有已打开的通
道上的波形停止在其当前的电平上;一个逻辑高电平
或者开关断开信号则使波形从该电平重新开始.如果
当前选择了任意波形保持输入(ARB HOLD INPUT)
屏幕,则当波形暂停时,状态(status)域将会从不保
持(no hold)变为外部保持(ext.hold).
当使用上述两种方法之一使波形保持时,如果按
动手动触发(MAN TRIG)键,则波形被复位到其第
一点;当再次按动手动保持(MAN HOLD)键或者在
后面板上的保持输入(HOLD IN)插座施加一个高电
平时,该波形就从这一点重新开始.
34
输出滤波器设置
输出滤波器的类型由软件自动地选择,以便对所
选择的波形给出最好的信号质量.这种选择可以由用
户强行替代;这最大的可能是对任意波形时的要求.
欲改变滤波器,按动滤波器(FILTER)键,调出
滤波器设置(FILTER SETUP)屏幕:
滤波器设置的默认模式(mode)是自动(auto).
这就是说,由软件来选择最适合的滤波器.当设置为
自动(auto)时,其类型(type)可以由手动来改变;
但是只要一改变任何相关的参数,该选择就会自动地
变为自动(auto).如欲强制代替自动选择,按动模式
(mode)软键,选择手动(manual).
可以自动地选择或者用类型(type)软键手动选择
的四种滤波器类型如下:
● 10MHz 椭圆形滤波器:对于正弦波,余弦波,偏
移正线波,偏移余弦波,
sinx/x 和三角波可自动选
择到10MHz.对于主要含
有正弦波分量的任意波形
来说是较好的选择
● 16MHz 椭圆形滤波器:对于正弦波,余弦波,偏
移正线波,偏移余弦波自
动选择到10MHz.不推荐
用于其它波形
● 10MHz 贝赛尔滤波器:对于正和负斜波,任意波
形和波形序列自动选择
● 无滤波器:对于方波,脉冲和脉冲串
自动选择.对于主要含有
矩形波分量的任意波形来
说可能是较好的选择
脉冲和脉冲串
在按动标准波形(STD)键调出的标准波形
(STANDARD WAVEFORMS)屏幕上,从独立的菜单
可以选择并设置脉冲和脉冲串.脉冲和脉冲串具有类
似的定时设置和考虑方法.但是,脉冲仅为单极性的,
其最大幅度为10V峰-峰值;而脉冲串可为双极性的,
其最大幅度为20V峰-峰值.
脉冲的设置
脉冲波形由标准波形(STANDARD
WAVEFORMS)屏幕上的脉冲(pulse)软键来打开.
按动脉冲(pulse)旁边的设置...(setup...)软键调出第
一个脉冲设置屏幕:
直接从键盘输入或者使用旋轮输入,可以在100.0
纳秒和100秒之间设置脉冲周期,其分辨率为4位数字.
按动下一个(next)软键调出脉冲宽度屏幕:
宽度值可以直接从键盘输入或者使用旋轮输入.
可以编程输入从25.00纳秒到99.99秒的任何宽度数
值,但是由于以下的考虑,其实际(actual)值可能有
所不同.为此,实际(actual)的脉冲宽度将显示在编
程(program)宽度的下面(在括弧中).
按动下一个(next)软键调出脉冲延时屏幕:
这个屏幕与脉冲宽度的屏幕非常类似.同样,实
际(actual)延时显示在编程(program)延时的下面.
可以输入的延时数值必须在±(脉冲宽度-1个点)的
范围之内.正的延时数值使脉冲输出相对于同步输出
(SYNC OUT)端送出的波形同步信号向后延迟;而负
的延时数值使得脉冲输出出现在波形同步信号之前.
在此屏幕上按动完成(done)软键,将使显示器返回
标准波形(STANDARD WAVEFORMS)屏幕.
用户需要对在硬件上设置脉冲周期的方法有一定
的理解,因为它影响着脉冲宽度和延时的设置分辨度.
35
脉冲实际上是由4个点到50000个点组成的一种特殊
形式的任意波形.其每一个点的最小时间为25.00纳
秒,相当于40MHz的最快的时钟.
然而,在短脉冲周期,即在波形中只有几个点的
情况下,其设置分辨力将会比25.00纳秒大得多;这
是因为每个点的时间以及点的数目都受到调节.由于
脉冲宽度和延时也用该相同的每点的时间来定义,所
以改变每个点的时间会影响其分辨力.例如,如果周
期设置为500纳秒,当最小脉冲宽度设置为25.00纳
秒时,则最小脉冲宽度实际为25.00纳秒;这样,20
个点,每个为25.00纳秒就准确地规定了500纳秒的
周期.然而,如果周期设置为499.0纳秒,使用每个
点最小时间25.00纳秒的20个点就会太长了.所以使
用19个点,每个点的时间调节为26.26纳秒(499.0÷
19).因此,在改变脉冲宽度和延时的时候,现在使用
的增量步长就是26.26纳秒.
对于周期大于1.25毫秒的情况来说,波形中的最
大点数(50000)变成了决定脉冲宽度和延时分辨力的
因素.例如,当周期设置为100毫秒时,脉冲宽度和
延时的最小增量为2微秒(100毫秒÷50000).看起
来在极端的设置中,这会引起很大的"误差"(例如,
在上面的例子中,设置100纳秒仍将给出2微秒的实
际宽度);但是在实际应用中,50000分之一的分辨率
(0.002%)是完全可以接受的.
可以不管脉冲宽度和延时的设置情况来调节脉冲
周期(例如,可以将脉冲周期设置为小于编程的脉冲
宽度),这是因为,与通常的脉冲发生器不同,当改变
本波形发生器的脉冲周期时,脉冲的宽度和延时将按
比例地进行调节.例如,如果从周期100微秒,宽度
50微秒的默认脉冲设置出发,将脉冲周期改变为60微
秒,则虽然编程(program)的脉冲宽度仍然为50微
秒,但是脉冲宽度实际(actual)将变为30微秒.为了
在周期为60微秒时得到50微秒的脉冲宽度,那么在已
经改变了脉冲周期之后,必须重新输入50微秒的脉冲
宽度.
在选择了脉冲模式之后,从按动频率(FREQ)键
调出的脉冲周期(PULSE PERIOD)屏幕上可以改变
脉冲周期.
新的设置值可以使用已经介绍的方法按周期输入,
也可以先按动频率(freq)软键按频率输入.然而,从
这个屏幕上改变周期/频率设置与从脉冲设置(pulse
setup)屏幕上改变周期设置的情况略微有些不同.在
从这个屏幕进行改变时,波形中的点数绝对不会改变
(就象真正的任意波形的情况那样),这就意味着,可
以设置的最短周期/最高频率为波形的点数×25.00纳
秒.要达到更高的频率(达到其技术指标的极限),必
须从脉冲设置屏幕来改变脉冲周期.从该屏幕改变频
率,将会使得脉冲周期减小时(周期小于1.25毫秒),
波形的点数也减小.
脉冲串设置
脉冲串波形由标准波形(STANDARD
WAVEFORMS)屏幕上的脉冲串(pulse-train)软键来
打开.按动脉冲串(pulse-train)旁边的设置...(setup...)
软键调出第一个脉冲串设置屏幕:
设置功能所使用的屏幕数目决定于脉冲串中脉冲
的数目.前三个屏幕规定了应用于整个图案(脉冲数
目,整个脉冲串的周期和基线电压)的各种参数;其
后的屏幕依次规定每个脉冲的电平,宽度和延迟(脉
冲1使用3个屏幕,脉冲2使用3个屏幕等).在任何
屏幕上按动下一个(next)键调出下一个屏幕,最后使
显示器返回到标准波形(STANDARD WAVEFORMS)
屏幕,从该屏幕可以打开或者关闭脉冲串.按动完成
(done)键使显示器从任何设置屏幕直接返回标准波形
(STANDARD WAVEFORMS)屏幕.假如进行了任何
的更改,则只有在最后一个参数设置之后再按动了下
一个(next)键,或者一旦按动了完成(done)键以后,
才会建立该脉冲串.上面所示的第一个屏幕设置该图
案中的脉冲数目(1-10);直接从键盘输入脉冲数目或
者使用旋轮输入脉冲数目均可.
按动下一个(next)键调出脉冲串周期屏幕:
36
周期可以从100.00纳秒到100秒,以4位数字的
分辨率来设置,直接从键盘输入,或者使用旋轮输入
均可.
按动下一个(next)键调出基线电压屏幕,这是最
后一个通用设置屏幕.
基线电平是一个脉冲的结束点和下一个脉冲的开
始点之间的信号电平,即,它是所有的脉冲开始和结
束时的电平.基线电平可以在-5.0V和+5.0V之间设置,
设置的方法可以直接从键盘输入或者使用旋轮输入.
注意:只有在幅度(AMPLITUDE)屏幕上将输出幅度
设置为最大(10V峰-峰值至50 负载),并至50 负
载时,输出端实际(actual)的基线电平才会为此域中
所设置的数值.如果输出幅度设置为5V峰-峰值至50
负载,那么对于-5.0到+5.0V的设置值来说,实际的
基线电平范围将会是-2.5V到+2.5V.也就是说,幅度
控制对基线电平设置值进行了"比例变换".当输出端
没有终端负载时,实际的输出电平将会加倍.
在此屏幕中按动下一个(next)键调出图案中第一
个脉冲的三个屏幕中的第一个:
在这个屏幕上,脉冲电平可以在-5.0V到+5.0V 之
间设置,设置方法可以直接从键盘输入或者使用旋轮
输入.和上面所述的基线电平的情况一样,只有当在
幅度(AMPLITUDE)屏幕上将幅度设置设定为最大
10V峰-峰值至50 负载时,才会输出设置的脉冲电
平.调节幅度会对峰值脉冲电平和基线电平一起进行
"比例变换".因此,在幅度变化时,完全和任意波形
的情况一样,能够保持脉冲的形状成比例地变化.当
输出端没有负载时,实际的输出电平将会加倍.
注意:在这个屏幕(及其以后的屏幕)上,按动
脉冲(Pulse)软键,可以从键盘输入或者使用旋轮输
入来直接设置要编辑的脉冲.这对于在长脉冲串中直
接进入某一个特定的脉冲是很有用处的,这样就不必
依次步进通过整个脉冲序列.
按动下一个(next)键调出第一个脉冲的脉冲宽度
屏幕:
脉冲宽度可以直接从键盘输入或者使用旋轮输入.
在25.00纳秒到99.99秒范围之间的任何数值都可以编
程输入,但是实际(actual)的数值可能会有所不同.
因此,实际(actual)的脉冲宽度将显示在编程
(program)的脉冲宽度下面(在括号中).由于和脉冲
设置(Pulse Setup)章节所说明的完全相同的原因,只
有在脉冲串周期非常短(脉冲串中只有几个点),或者
脉冲串周期非常长(每个为50000个点,具有很长的
住留时间)的时候,编程(program)的脉冲宽度和实
际(actual)的脉冲宽度之间的区别才会真正值得注意.
详细的解释请参见该章节.
按动下一个(next)键调出第一个脉冲的脉冲延时
屏幕:
脉冲延时可以用与脉冲宽度同样的方法输入.同
样,由于相同的原因,实际(actual)延时数值显示在
编程(program)延时数值的下面.可以输入的延时数
值必须在± (脉冲串周期-1个点)的范围之内.正的
延时数值使得脉冲输出相对于同步输出(SYNC OUT)
端送出的波形同步信号向后延迟;而负的延时数值使
得脉冲输出出现在波形同步信号之前.在此屏幕上按
动完成(done)软键,将使显示器返回标准波形
(STANDARD WAVEFORMS)屏幕.
在这个屏幕上按动下一个(next)键,调出设置脉
冲2的参数的3个屏幕中的第一个.这样一直下去,就
可以调出该脉冲串中所有脉冲的设置屏幕.用这种方
法所有脉冲的所有的参数均可设置.在最后一个脉冲
的最后一个屏幕上按动下一个(next)键,或者在任何
一个屏幕上按动完成(done)键,则建立该脉冲串.
必须小心,各个脉冲的宽度和延时设置应当互相
协调,并与脉冲串的总周期相协调,即延时的数值不
应使得各个脉冲互相重叠,并且各个脉冲延时加上各
37
个脉冲宽度不应超过该脉冲串的周期.如果不遵从这
些规律,将会引起不可预料的结果.
一旦已经规定了脉冲串,就可以调节脉冲串的周
期,而不受其各个脉冲的宽度和延时设置值的限制.
这是因为,与普通的脉冲发生器不同,当改变脉冲串
的周期时,各个脉冲的宽度和延时数值将会按比例地
随着脉冲串的周期而调节.
选择了脉冲串模式以后,脉冲串的周期还可以通
过按动频率(FREQ)键调出的脉冲串周期(PULSE-
TRN PERIOD)屏幕来改变.
新的设置值既可以用已经介绍的方法作为周期来
输入,也可以先按动频率(freq)软键作为频率来输入.
然而,从这个屏幕改变周期/频率和在脉冲串周期
(PULSE-TRN PERIOD)屏幕上改变周期的情况略微
有些不同.当从这个屏幕进行改变时,波形中的点数
绝对不会改变(就象真正的任意波形的情况那样),这
就意味着,可以设置的最短周期/最高频率为波形的点
数x25.00纳秒.要达到更高的频率(达到其技术指标
的极限),必须从脉冲设置屏幕来改变脉冲周期.从该
屏幕改变频率,将会使得周期减小时(周期小于1.25
毫秒),波形的点数也减小.
脉冲和脉冲串模式中的波形保持
使用前面板上的手动保持(MAN HOLD)键,或
者在后面板上的保持输入(HOLD IN)插座上施加一
个信号,可以使脉冲和脉冲串波形在任何通道上暂停
和重新起始.
在多通道的仪器上,要想使用手动保持(MAN
HOLD)键或者保持输入(HOLD IN)插座对某些通
道进行波形保持,必须首先按动保持(HOLD)键,进
入任意波形保持输入(ARB HOLD INPUT)屏幕,使
用此屏幕来打开该通道.
使用其通道设置(SETUP)键依次选择每一个通
道,使用模式(mode)软键进行设置;交替按动该键,
其模式就在关闭(disabled)和打开(enabled)之间变
化.
按动前面板上的手动保持(MAN HOLD)键,将
使所有已打开的通道上的波形停止在其当前电平上;
第二次按动手动保持(MAN HOLD)键,则使波形从
该电平重新开始.如果当前选择了任意波形保持输入
(ARB HOLD INPUT)屏幕,则当波形暂停时,状态
(status)域将会从不保持(no hold)变为手动保持
(manual hold).
后面板上的保持输入(HOLD IN)插座上的一个
逻辑低电平或者开关闭合信号也能使所有已打开的通
道上的波形停止在其当前电平上;一个逻辑高电平或
者开关断开信号则使波形从该电平重新开始.如果当
前选择了任意波形保持输入(ARB HOLD INPUT)屏
幕,则当波形暂停时,状态(status)域将会从不保持
(no hold)变为外部保持(ext. hold).
调制引言
可以选择内部调制和外部调制.外部调制可以施
加于任何通道或者所有的通道.内部调制时前一个通
道作为调制源.例如,通道2可以用于调制通道3.内
部调制不能在通道1或者单通道仪器上进行.
外部调制模式可以设置为电压控制幅度(VCA)
或者抑制载波调制(SCM)模式.内部调制可以设置
为幅度调制(AM),或者抑制载波调制(SCM).
由于调制模式和求和模式共享某些波形发生器的
通道间的资源;因此对于调制模式和求和模式一起使
用施加了一些限制,但是这些限制通常超出了一般意
义的应用情况.为了更好地理解这些限制,应当参照
本手册最后的各个折页方框图认真阅读有关各章节
(以及求和的章节).该方框图表示出一个单通道的控
制信号以及通道间的连接情况.
这些图也表示出在触发的猝发和门控一章中介绍
的通道之间的触发连接情况.一般来说,通道之间的
触发可以与调制同时发生,但是几乎没有真正使用这
种组合的情况.
38
外部调制
按动调制(MODULATION)键调出调制
(MODULATION)设置屏幕.
使用源(source)软键可以依次对关闭(off),外
部(ext)和通道x(CHx)等调制项目选择,其中x是
前一通道的号码.注意:通道1没有前一通道,参见
通道间方框图.
当选择了外部(ext)之后,交替按动类型(type)
软键,可以在电压控制幅度(VCA)和抑制载波调制
(SCM)两种调制方式之间切换.两种外部调制方式都
可以和内部求和或者外部求和功能一起使用.
外部调制可以应用于任何通道或者所有的通道.
外部VCA
在调制(MODULATION)屏幕上用类型(type)
软键选择电压控制幅度(VCA).将调制信号连接到外
部调制(EXT MODULATION)输入插座(输入阻抗
标称值为1k ).正向信号使该通道的输出幅度增加,
负向信号使其幅度降低.注意:如果通道幅度设置和
VCA信号的组合情况试图把输出信号驱动到超过20V
峰-峰值的开路电压时,将会发生削波.
实现外部AM的方法是,将通道设置到需要的输
出电平,施加适当电平的调制信号(如果需要可对信
号进行AC耦合)以获得所需要的调制深度.如果改变
通道的输出电平,则必须改变调制信号的幅度,以保
持相同的调制深度.
VCA信号施加到输出衰减器之前的放大器链上.
放大器本身被控制在一个有限的范围(~10dB)之内,
通道的整个幅度范围是通过接入5级-10dB 的衰减器
来达到的.通过选择幅度设置,通道的输出被设置在
某一个"范围"之内,而峰值调制不能超过这一"范
围"的最大值.在内部AM的情况下,当调制深度和
幅度设置的组合引起波形削波时,波形发生器会给出
警告消息(见内部调制章节).而当使用外部VCA时,
则是由用户来观察波形,并且在发生削波时进行调节.
注意:不可能给出一个简单的指导原则,说明该"范
围"的极限点在哪里.因为,使用直流偏置等将会改
变这些点的位置.
在每个"范围"之内,当调制度从0%增加到100%
时,该通道避免削波的最大输出设置从该范围的最大
值减小到该值的一半.在此中间"范围"设置之下,在
外部VCA信号大约为1V峰-峰值时将达到100%的调
制.调制频率的范围为直流到100kHz.
可以用一个施加到外部调制(EXT
MODULATION)插座上的信号去调制由本波形发生
器产生的直流电平,方法如下.在触发输入(TRIGGER
IN)设置屏幕上将波形发生器设置成外部触发,但是
不向此触发输入(TRIG IN)施加触发信号;选择方波.
现在,主输出设置为由幅度设置定义的正峰值电压;
在显示幅度(AMPLITUDE)的情况下,按动±键将使
电平设置为负峰值电压.现在此直流电平就可以由施
加在外部调制(EXT MODULATION)输入端的信号
来调制.
外部SCM
在调制(MODULATION)屏幕上用类型(type)
软键选择抑制载波调制(SCM).将调制信号连接到外
部调制(EXT MODULATION)输入插座(输入阻抗
标称值为1k ).当没有信号时,载波完全被抑制;调
制输入端的正或负电平变化使载波的幅度增加.注
意:如果SCM信号试图把输出信号驱动到超过20V峰-
峰值的开路电压时,将会发生削波.
大约为±1V (即2V峰-峰值)的外部SCM电平
将达到峰值调制,即最大载波幅度(20V峰-峰值).调
制频率的范围为直流到100kHz.
在对一个通道选择了外部SCM时,该通道的幅度
控制被关闭.其幅度(AMPLITUDE)设置屏幕显示由
SCM固定(fixed by SCM)的消息.
内部调制
按动调制(MODULATION)键调出调制
(MODULATION)设置屏幕.
使用源(source)软键可以步进通过关闭(off),
外部(ext)和通道x(CHx)等调制选择项目,其中x
39
是前一通道的号码.CHx是内部调制的源.注意:通
道1没有前一通道,即没有内部调制能力.参见通道
间方框图.
当选择了通道x(CHx)之后,交替按动类型(type)
软键,可以在AM和SCM调制方式之间切换.
当选择幅度调制(AM)时,该屏幕就会有一个标
号为深度(depth)的附加的软键.选择这个键可以通
过直接从键盘输入或者使用旋轮输入,来设置调制深
度.
当调制深度或者输出幅度的变化引起削波时,仪
器就给出警告消息.该新的设置可以被接受,但是必
须将其改回原数值,或者必须更改其它的参数以避免
竞争的情况.
当选择抑制载波调制(SCM)时,该屏幕就会有
一个标号为电平(level)的附加的软键.选择这个键
可以通过直接从键盘输入或者使用旋轮输入,来设置
峰值载波输出电平.可以设置的最大输出电平为10V
峰-峰值.
当对一个通道选择了内部SCM时,该通道及其前
一通道(用作调制源)的幅度控制被关闭.被调制通
道的幅度(AMPLITUDE)设置屏幕将显示由SCM固
定(fixed by SCM)的消息.其前一通道的幅度
(AMPLITUDE)设置屏幕则显示由通道x调制设置
(Set by CHx mod.),并且其状态屏幕显示→x消息,
表明它正在用作通道x的源.内部调制不能和内部求
和或者外部求和功能一起使用.
求和引言
内部求和与外部求和都可以选择.举例来说,求
和可以用来给波形添加"噪声",或者将两个信号相加
以供DTMF(双音多频)测试使用.
外部求和功能可以应用于任何通道和所有通道.
内部求和使用前一通道作为相加源,例如,通道2可
以加到通道3上去.内部求和不能在通道1或者单通道
仪器上进行.
由于求和模式和调制模式共享某些波形发生器的
通道间的资源,所以内部求和及外部求和都不能与内
部调制一起使用,但是可以与外部调制一起使用.
为了更好地理解这些限制,应当参照本手册最后
的各个方框图认真阅读有关各章节(以及调制的章
节).该方框图表示出一个通道的控制信号以及通道间
的连接情况.
这些图也表示出在触发的猝发和门控一章中介绍
的通道之间的触发连接情况.一般来说,通道之间的
触发可以与求和同时发生.
外部求和
在求和模式中,施加于外部求和(EXT SUM)输
入端的信号与规定通道(或者多个通道)上的波形相
加.同一个进行相加(Sum)的信号在每一个要相加的
通道上可以以不同的幅度进行相加.
按动求和(SUM)键调出求和(SUM)设置屏幕.
按动源(source)软键可以步进通过关闭(off),
外部(ext)和通道x(CHx)等相加(Sum)源选择项
目,其中x是前一通道的号码.参见通道间方框图.
当选择了外部(ext)之后,屏幕显示如上所示.按
动比率(ratio)软键,可以对所选择的通道独立地调
节外部求和(EXT SUM)电平.使用旋轮或者游标键,
从0到-50dB 以-10dB的步进值,对该通道设置外部
求和(EXT SUM)的输入衰减量.此功能使得每一个
通道能够以不同的电平使用同一个外部求和(EXT
SUM)信号.
如果求和输入电平试图把该通道的输出信号幅度
驱动到超过20V峰-峰值的开路电压,将会发生削波.
然而,外部求和(EXT SUM)输入信号和最大的相加
输出信号之间的关系不仅决定于求和输入电平,而且
也决定于该通道的幅度设置.这是因为求和输入信号
施加到输出衰减器之前的放大器链上.放大器本身被
控制在一个有限的范围(~10dB)内,通道的整个幅度
范围是通过接入5级-10dB 的衰减器来达到的.通过
选择幅度设置,通道的输出被设置在某一个"范围"之
内,而相加输出不能超过这一"范围"的最大值.在
内部求和(Sum)的情况下,当求和输入和幅度设置的
组合引起波形削波时,波形发生器会给出警告消息
(见内部求和章节).而当使用外部求和时,则是由用
户来观察波形,并且在发生削波时进行调节.注意:不
可能给出一个简单的指导原则,说明该"范围"的极
40
限点在哪里.因为,使用直流偏置等将会改变这些点
的位置.
在每个"范围"之内,一个2V峰-峰值的外部求
和(EXT SUM)信号将强制通道的输出从该范围的最
小值到该范围的最大值;如果通道的幅度设置为中间
范围,则要想强制通道的输出达到范围的最大值所需
要的外部求和(EXT SUM)信号约为其一半,即1V
峰-峰值.
为了便于设置适当的求和电平和幅度电平,所选
通道的输出幅度也可以从求和(SUM)设置屏幕来改
变.按动通道x(CHx)软键,直接使用键盘输入或者
使用旋轮输入来调节输出幅度.
外部求和功能不能与内部调制一起使用.
内部求和
按动求和(SUM)键调出求和(SUM)设置屏幕.
按动源(source)软键可以步进通过关闭(off),
外部(ext)和通道x(CHx)等相加(Sum)源选择项
目,其中x是前一通道的号码.CHx是内部相加源.注
意:通道1没有前一通道.参见通道间方框图.
当选择通道x(CHx)为内部相加源时,屏幕显示
如上所示.求和通道(CHx+1)和内部相加源信号
(CHx)的幅度,以及这二者之间的比率(ratio)都在
显示器上示出.所有这三个参数都可以用适当的软键
来选择,并且使用键盘输入或者使用旋轮输入来直接
设置.改变任何一个参数将会相应地调节与其相关的
参数,例如调节任一通道的幅度将会引起显示的比率
发生改变.
注意:在比率(ratio)域所示的数值是CH(x)的幅
度÷ CH(x+1)的幅度.调节此比率的数值将直接改变
相加输入信号的幅度,即CH(x)的幅度,但是决不改变
该通道的输出幅度.当向比率(ratio)域输入一个数
值时,它开始先按所输入的数值接受.但是,接着可
能会略有改变,以反映由给定通道所能设置的输出幅
度决定的最接近的求和输入幅度而得到的实际比率.
当试图改变某一比率,相加输入信号或者输出幅
度参数将会引起该通道的输出被驱动进入削波状态时,
就会给出警告消息.
一般地说,推荐求和信号的幅度小于通道的幅度,
即比率≤1.大多数小于,等于1的比率数值均可设置,
直至很小的信号电平.如果求和输入大于通道幅度,
则将会出现比率被设置得略大于1 的组合情况.注意:
软件将总是接受任何输入数值,进行计算,并且如果
其组合为不可能的话,就使仪器返回其原始状态.
用作内部求和信号的通道的幅度仍然可以在其自
己的幅度设置屏幕上来调节.其状态屏幕显示→x消
息,表明它正在用作通道x的源.
内部求和不能和内部调制一起使用.
通道间的同步
两个通道或者多个通道可以同步在一起,并且可
以在各个通道之间设置精确的相位差.还可以使两台
波形发生器同步(见同步两台波形发生器章节),以便
给出同步工作的8个通道.对某些波形和频率的组合
有一定的限制,其限制的情况将在下面的章节中详细
介绍.
同步原理
频率锁定是通过用来自一个"主"通道的时钟去
驱动"从"通道的时钟输入来实现的.任何一个通道
都可以作为主通道(只允许1个主通道),任何通道或
者所有其它的通道都可以作为从通道.在同一台仪器
上,主/从通道和独立通道可以混合使用.当打开频率
锁定以后,内部的时钟信号(来自CPU)以规定的通
道间的相位差将各个从通道锁定;并且每次频率发生
变化时,自动地重新进行锁定.时钟和内部时钟信号
示于本手册最后的通道间方框图中.锁定在一起的各
个通道都必须工作在连续模式.
对于DDS(直接数字合成)模式产生的波形(见
概述一章的工作原理)来说,从主通道分配给从通道
的是在工作原理一章中所述的那个27.4878 MHz的信
号,并且从原理上说,各个通道可以按照任何频率组
合来进行频率锁定.然而,除非相位参考点之间的周
期数值比是一个小的合理的数,该周期数将会非常大.
例如,2kHz 可以与10kHz,50kHz,100kHz锁定,但
是不能与2.001kHz锁定.
对于时钟合成(Clock Synthesised)模式产生的波
形(见概述一章的工作原理)来说,则是主通道的锁
相(PLL)时钟信号从主通道分配给从通道.因此,主
通道和从通道的时钟频率总是相同的.为了保证二者
的波形呈现互锁,组成二者的波形的点数也应当相同.
41
由上所述,显然,只有DDS模式的"从"通道才
能够锁定于DDS模式的"主"通道,只有时钟合成模
式的"从"通道才能够锁定于时钟合成模式的"主"通
道.实际上,这些限制因素不是很重要,因为在大多
数常见的同步应用情况中,都是以相同的频率,或者
其某一谐波频率提供相同波形的输出,但是二者具有
不同的相位.
主-从分配
按动前面板上的通道间(INTERCH)键,调出通
道间(inter-channel)设置屏幕.
可以使用模式(mode)软键在独立(indep),主
(master),主/频率(master/freq)和从(slave)之间
进行选择.默认的模式是独立(indep).只能设置一个
主(master)通道.虽然可以选择一个以上的主通道,
但是当使用状态(status)软键打开锁定时,该设置将
被拒绝.主/频率(master/freq)选择主通道和设置频
率跟踪(frequency(tracking).为使此设置能够工作,当
打开锁定时,主通道和各个从通道必须设置为相同的
频率.则此模式之下,当主通道的频率改变时,各从
通道的频率也会变化,并且从通道将重新锁定于主通
道.
当波形为时钟合成模式的波形(任意波形,脉冲
等)时,主/频率(master/freq)为默认的设置模式.如
果原来已经设置了主(master)模式,则当打开锁定时,
该模式将自动地改变为主/频率(master/freq)模式.因
此,时钟合成模式波形从通道的频率总是跟踪主通道
频率的.最后,从(slave)选择项则选择要锁定于主
通道的那些从通道.
任何时候,按动察看(view)软键就会给出一个
主-从设置的图形显示,参见下面的示例.
通道锁定由状态(status)软键来打开或者关闭.
当试图将状态打开时,任何非法的设置组合都将会导
致错误消息.任何下列条件将会产生错误(见同步原
理章节关于设置限制的讨论):
1. 打开一个以上的主通道.
2. 没有打开主通道.
3. 锁定的通道包含由DDS和PLL混合产生的波
形.
4. 频率跟踪已打开(模式:主/频率),但是所有
通道上的频率不同.如果PLL波形被锁定,则模式将
被强制为频率跟踪.
5. 某个已经锁定的通道没有设置为连续模式.
6. 试图打开频率设置过高的通道的相位锁定.注
意:对于锁相DDS操作的最大频率为10MHz.
7. 在锁相期间试图设置过高的频率.此错误并不
将锁相设置为关闭,系统只是简单地禁止不正确的频
率设置.
除了这些非法的设置组合之外,还有一些影响通
道之间相位分辨度和准确度的进一步的考虑,见下面.
通道之间的相位设置
通道间设置屏幕还有一个域用来设置从通道相对
于主通道的相位关系.
选择相位(phase)软键可以通过直接从键盘输入
或者使用旋轮输入来设置相位.将从通道的相位设置
为正,使得从通道的波形超前于主通道;将从通道的
相位设置为负,使得从通道的波形迟后于主通道.每
个从通道的相位可以独立设置.主通道的相位也可以
设置,其主要意图是用于两台波形发生器之间的锁相.
如果同一台波形发生器上的主通道和从通道都设置为
+90°,那么这两个通道的波形又将为同相.如果主通
道设置为+90°,而从通道设置为-90°,则主通道和
从通道的波形的相位差将为180°.
DDS产生的波形可以以0.1°的分辨度锁相,直至
其可能的最高频率.在锁相模式中,正弦波,余弦波,
偏移正弦波和偏移余弦波的频率限制到10MHz.
对于小于3600个点的波形来说,任意波形的锁相
分辨率低于0.1°.对于脉冲,脉冲串和波形序列来说,
相位固定为0°.
42
下表概括了不同波形的相位控制和频率范围.
波形最高波形频率相位控制范围和
分辨力
正弦波,余弦波,
偏移正弦波,10MHz± 360°,0.1°
偏移余弦波
方波16MHz± 360°,180°
三角波100kHz± 360°,0.1°
斜波100kHz± 360°,0.1°
Sin(x)/x 100kHz± 360°,0.1°
脉冲和脉冲串10MHz仅为0°
任意波形40MS/s时钟± 360°.360°÷
长度或者0.1°
波形序列40MS/s时钟仅为0°
当用状态软键将相位锁定打开时,在每次改变相
位或者频率设置之后,从通道将自动地重新锁定.
请见其它的相位锁定考虑章节.
其它的相位锁定考虑
主-从分配和相位设置章节包含了一个有关选择
频率,波形类型,相位设置范围和分辨力的特定限制
要求的表.下列的各点也应进一步予以考虑.
● 在大约1MHz 以上时,波形滤波器将会引入与
频率有关的延时.这将会影响在不同频率(例
如,500kHz和5MHz)时锁相波形之间的相位
准确度.
● 方波是具有2个点的时钟合成波形,方波将不
能可靠地与其它时钟合成波形锁相.
● 脉冲和脉冲串波形能够和其它的脉冲和脉冲串
波形(或者互相之间)锁相,但是它们必须以
相等的点数来构建.
● 各个任意波形应当长度相同(虽然这不是强制
的,并且不产生错误消息).
同步两台波形发生器
遵从下面所述的步骤可以使两台波形发生器同步
起来.用这种方法可以使两台以上的波形发生器同步,
但是不能确保其结果.
同步原理
用来自"主"波形发生器的时钟输出驱动"从"波
形发生器的时钟输入就可以实现频率锁定.附加的初
始同步(SYNC)信号使得从通道同步时,主,从通道
输出之间的相位关系达到从通道的通道间设置屏幕上
所规定的要求.
只有当主,从通道的频率比数值合理时,才能够
使波形发生器之间同步,例如,3kHz能够与2kHz同
步,但是不能与7kHz同步.由于实际上从硬件获得的
频率的准确度相对比较差,所以对于由时钟合成模式
产生的波形(方波,任意波形,脉冲,脉冲串和波形
序列)又引出了一些特别的考虑.对于这些波形来说,
为了在一段时间期间内保持锁相,具有显然合理的关
系(例如,3:1)的频率在独立合成时,其频率比率可
能无法足够接近该比值,例如3:1.唯一能够保证实现
的频率关系是2n:1,因为在时钟合成模式中的分频器
是二进制的.而任意波形又引起了更进一步的复杂性,
因为其波形频率决定于波形长度和时钟频率(波形频
率=时钟频率÷波形长度).对于任意波形来说,重要
的关系是时钟频率之比,并且上述关于准确度的考虑
对任意波形也适用.同步的最实际的用处将是以相同
的频率,或者也可能是其谐波频率,但是以一定的相
位差来提供波形输出.
同步的连接
时钟的连接方法是从主波形发生器后面板上的参
考时钟输入/输出(REF CLOCK IN/OUT)插座(将
它设置为相位锁定主(phase lock master))直接连到
从波形发生器的参考时钟输入/输出(REF CLOCK IN/
OUT)插座(将它设置为相位锁定从(phase lock
slave)).
与此类似,同步的连接方法是从主波形发生器的
任何同步输出(SYNC OUT)(它们都默认设置为相位
锁定(phase lock))连到从波形发生器的触发输入
(TRIG IN)端.
波形发生器的设置
除去主发生器和从发生器的频率比必须为合理的
数值之外,每个波形发生器都可以将其主要参数设置
为任何数值.每个波形发生器都可以设置为任何波形,
但是要参考上面的同步原理章节的要求.如果在波形
发生器之间同步的时候,也采用通道之间同步的强制
的限制条件,则将会达到最好的结果.
在辅助功能(UTILITY)屏幕上用参考时钟输入/
输出(ref. clock i/o)软键调出参考时钟输入/输出设
置(REF. CLOCK I/O SETUP)菜单,在此菜单上将
主波形发生器的时钟输入/输出(CLOCK IN/OUT)设
置为相位锁定主(phase lock master).请参见系统操
作章节.
43
重复按动相位锁定(phase lock)软键将会在主
(master)和从(slave)之间交替切换.
将从波形发生器设置为从(slave).把从波形发生
器设置为相位锁定从(phase lock slave)将强制从发
生器的模式为连续,并且使所有的同步输出(SYNC
OUT)默认为锁相输出.对于波形发生器间同步,只
需要一个同步输出(SYNC OUT);如果需要,其它的
同步输出(SYNC OUT)可以设置为其它功能.主,从
波形发生器之间的相位关系可以通过按动通道间
(INTERCH)键,进入通道间设置屏幕,在此屏幕上
来设置.
在从发生器(slave generator)的通道间设置屏幕
上,调节主通道(master channel)的相位,可以设置
从发生器的相位,其方法与在通道间同步一章中通道
之间的相位设置一节所介绍的完全一样.从波形发生
器上的从通道的相位则用同一章节介绍的方法,相对
于其主通道来设置.
当把一台单台的,没有通道间设置波形发生器设
置为从发生器时,其相位在触发/门控设置(TRIGGER/
GATE SETUP)屏幕上设置.请参见触发的猝发和门
控一章的触发相位章节.
对波形发生器之间的相位关系所采用的惯例和对
通道之间的相位关系所采用的惯例相同,即正的相位
设置,使得从发生器的波形超前于主发生器;而负的
相位设置,使得从发生器的波形迟后于主发生器.在
通道间设置屏幕上,从波形发生器的状态必须设置为
打开(在单通道波形发生器上,其状态自动打开).
当频率增加引起主发生器和从发生器之间出现附
加的相位延迟时,硬件延迟变得更加重要.然而,此
延迟可以很大程度上用减少从发生器的相位设置来抵
销掉.
这种硬件延迟的典型数值如下:
DDS波形:<± 25ns ;<1°到100kHz.
时钟合成波形:<300ns;<1°到10kHz.
显然,一台多通道的波形发生器能够给出性能严
格得多的通道间相位锁定波形;对于多达4个通道的
应用情况来说,这是推荐的使用方法.
同步
在按照前面各段介绍的方法完成连接工作并将各
波形发生器设置好以后,按动从发生器的手动触发
(MAN TRIG)键即可实现二者的同步.实现同步以后,
对设置进行任何改变之后,都需要再次按动手动触发
(MAN TRIG)键才能重新实现同步.
从辅助功能菜单进行系统操作
按动辅助功能(UTILITY)键调出各个菜单的列
表,由此就能进入各种系统操作,其中包括将各种设
置参数贮存到非易失性存储器和从其中调出,各种错
误消息,开机设置和校准等.
贮存和调用设置
使用由贮存(store)和调用(recall)软键调出的
菜单,可以将一套完整的波形设置参数贮存到非易失
性RAM存储器中或者从其中调出.
按动贮存...(store...)软键(或者前面板上的贮存
(STORE)键)调出贮存屏幕:
这时可以得到编号从1到9的9个贮存位置.使用
旋轮输入或者直接从键盘输入,选择一个贮存位置,
然后按动执行(execute)软键就完成了贮存功能.
按动调用...(recall...)软键(或者前面板上的调用
(RECALL)键)调出调用屏幕:
44
除了用户定义的贮存位置之外,按动设置默认值
(set defaults)软键可以重新装入出厂默认设置.注意:
装入出厂默认设置参数不会改变任何任意波形,贮存
在1到9 贮存位置中的设置参数,或者RS232/GPIB接
口的设置.
通道波形信息
按动通道波形信息...(chan wfm info...)软键可以
观察每个通道波形存储器的信息.
对每个通道来说,用通道的设置(SETUP)键选
择了该通道之后,就显示出该通道上的波形数目和自
由存储器容量.
警告消息和错误消息
仪器的默认设置是显示所有的警告消息和错误消
息,对每一条消息都鸣响蜂鸣器.这个默认设置可以
在错误...(error...)菜单上进行修改.
交替按动适当的软键,可以打开(ON)或者关闭
(OFF)每一个特性.
通过按动最后的错误...(last error...)软键可以观察
最后两条错误消息.每一条消息都有一个号码,整个
的消息清单在附录1中列出.请见标准波形操作一章
中的警告消息和错误消息.
远地接口设置
按动远地...(remote...)软键,调出远地设置
(REMOTE SETUP)屏幕.由此屏幕可以选择RS232/
GPIB 接口,选择地址和波特率.其详细的细节在远地
操作一章给出.
参考时钟输入/输出设置
后面板上的参考时钟输入/输出(REF CLOCK IN/
OUT)插座的功能可以通过按动参考时钟输入/输出
(ref. clock i/o)软键调出的参考时钟输入/输出(REF.
CLOCK I/O)屏幕来设置.
其默认设置是将该插座设置为输入(input),即供
一个外部的10MHz参考时钟使用的输入端.在设置为
输入的情况下,当仪器在参考时钟输入/输出(REF
CLOCK IN/OUT)插座上探测到一个适当电平的信号
(TTL/CMOS阈值的信号)时,系统自动地切换到外部
参考时钟;但是当此外部时钟信号消失时系统继续由
内部时钟运行.
当该时钟设置为输出(output)时,该插座上将送
出经过缓冲的10MHz内部时钟信号波形.
当用于多台波形发生器的同步(锁相)的情况下,
在选择了锁相(phase lock)时,该插座可以设置为主
(master)或者从(slave).详情请见同步波形发生器.
游标/光标输出
按动游标/光标...(cursor/marker...)软键,调出游
标/光标输出(CURSOR/MARKER OUTPUT)屏幕.
游标/光标信号从后面板上的游标/光标输出
(CURSOR/MARKER OUT)插座输出.在扫频模式中
此信号用作光标;在任意波形模式中则用作游标.此
信号可以用来调制一台示波器的Z轴,或者在示波器
的第二通道上显示出来.
当选择幅度(amplitude)时,游标/光标电平可以
在2到14V之间,以2V的步进值设置.当选择极性
(polarity)时,其极性可以设置为正(positive)或者负
(negative).当极性(polarity)设置为正(positive)时,
游标/光标信号是一个从基线电平开始的正向脉冲;当
极性(polarity)设置为负(negative)时,游标/光标
信号是一个从所设置的2-14V的幅度电平开始的负向
脉冲,即负极性时给出一个反向的信号.
当用作扫频光标(即选择扫频模式)时,光标的
宽度由在光标频率所花费的时间来决定.详情请见扫
频操作一章的扫频光标章节.
45
在任意波形编辑期间(在修改(MODIFY)屏幕
上选择编辑波形(edit waveform)),选择作游标时,重
复按动游标宽度(cursor width)软键或者使用旋轮可
以调节其宽度.游标宽度可调,这样即使对于很长的
任意波形,仍然可以看到游标.游标的宽度总是奇数
个波形点数,以2个点的步进值从1到3,5,7等.宽
度设置为1相应于1个波形点,宽度为2相应于3个波
形点,宽度为3相应于5个波形点,等等,直到宽度为
30相应于59个波形点.
开机设置
按动开机...(power on...)软键,调出开机设置
(POWER ON SETTING)屏幕:
使用适当的软键可以选择要装入的设置为默认值
(default values)(默认的设置参数),调用上一次的设
置(restore last setup)(即开机时恢复关机时的设置参
数),或者在非易失性存储器贮存位置1到9中贮存的
任何设置参数.默认值(default values)将调用出厂默
认设置参数,参见附录3.
系统信息
系统信息...(system info...)软键调出系统信息
(SYSTEM INFO)屏幕,该屏幕显示出仪器的名称和
软件版本号.当按动系统信息...(system info...)软键
时,还对仪器的监控程序EPROM进行检查和运算,并
显示其计算结果.当怀疑软件故障时,可以用此功能
来检查EPROM 是否损坏.
校准
按动校准(calibration)软键,调出校准程序.参
见校准一章.
复制通道设置
一个复制完整的通道设置参数(波形,频率,幅
度等)的方法是按动复制通道(COPY CH)键.
屏幕最上面的一行显示出当前用通道设置
(SETUP)键所选择的通道.按动到通道(to channel)
软键将使通道号码步进通过仪器的所有其它通道.
选择要变更的通道,按动执行(execute)软键进
行复制.
校准
不必打开仪器的机箱就可以对仪器所有的参数进
行校准,也就是说,此波形发生器提供了"不开盖"校
准的能力.所有的调节都可以按数字的方式进行,并
且将其校准常数贮存到EEPROM中.校准程序只需要
一个数字电压表(DVM)和一台频率计数器,并且只
需要几分钟的时间.
仪器时基中的石英晶体已经过预先老化;但是在
第一年里可能会发生达±5ppm 的进一步的老化.由
于老化率随时间呈指数式降低,所以在前六个月的使
用之后,重新进行校准是很有益处的.除此之外,任
何其它的参数均不大需要调整.
校准应在波形发生器已经在正常的环境条件下至
少工作30分钟之后进行.
需要的设备
● 31/2数字电压表(DVM),直流准确度为0.25%,
在1kHz时的交流准确度为0.5%.
● 能够测量10.00000MHz频率的频率计数器.
将数字电压表依次连到每个通道的主输出
(MAIN OUT),将频率计数器连到任何同步输出
(SYNC OUT)端.
频率计数器的准确度将决定本波形发生器的时钟
设置的准确度,优于±1ppm的比较理想.
校准步骤
在辅助功能(UTILITY)屏幕上按动校准
(calibration)软键,进入校准步骤.
46
该软件提供了一个在0000到9999范围内的4位数
字的密码,以进入校准步骤.如果密码保持为其出厂
的默认值0000,则不显示任何消息,校准工作按校准
程序一章中的说明进行.只有当设置了非零的密码时,
才会提示用户输入密码.
设置密码
在打开校准屏幕时,按动密码...(password...)软
键以显示密码屏幕:
从键盘上输入一个4位数的密码;显示器将显示
新密码已贮存!(NEW PASSWORD STORED!)2秒钟,
然后回到辅助功能(UTILITY)屏幕.在输入密码时,
如果输入了0-9之外的任何其它的按键,则将会显示非
法的密码!(ILLEGAL PASSWORD!)消息.
使用密码进入校准步骤或者更改密码
设置了密码之后,在辅助功能(UTILITY)屏幕
上按动校准...(calibration...)键,现在屏幕将会显示:
从键盘上输入正确的密码之后,显示器的内容将
变成校准程序的开始屏幕,校准工作按校准程序一章
中的说明进行.如果输入了不正确的密码,则显示器
将显示不正确的密码!(INCORRECT PASSWORD!)消
息2秒钟,然后回到辅助功能(UTILITY)屏幕.
在正确地输入了密码之后显示的校准程序的开始
屏幕上,按动密码...(password...)键,并遵循设置密
码一节所介绍的方法可以更改密码.如果重新将密码
设置为0000,则会将密码保护去掉.
密码保存在EEPROM中.当丢失存储器电池后备
时,密码将不会丢失.在忘记密码时,请与制造厂商
联系,帮助您重新设置仪器.
校准程序
在校准程序的开始屏幕上,按动继续(continue)
键以进入校准步骤;而按动退出(exit)键则使显示器
返回辅助功能(UTILITY)菜单.按动测试...(tests...)
键将调出一个在生产测试中使用的基本硬件检查菜
单;这些项目很大程度上都是自我解释的,但是如果
需要的话,可以在维修手册中找到其有关细节.在校
准程序的每一步,显示器都将变为提示用户去调节旋
轮或者游标键,直到指定的仪器上的读数达到给定的
数值.游标键提供粗调节,而旋轮提供细调节.按动
下一步(next)键使校准步骤进入到下一步,按动清除
输入(CE)键使之回到前一步.另外,按动退出(exit)
键使显示器回到上一个校准(CAL)屏幕.在这个屏
幕中,用户可以选择保存新数值(save new values),
调用老数值(recall old values)或者重新校准(calibrate
again).
最初的两个显示屏幕(CAL 00和CAL 01)规定
连接和调节的方法.下一个显示屏幕(CAL 02)用来
选择开始的通道;这样就能够迅速地进入任何一个特
定的通道.为了完成整个的仪器校准工作,选择默认
的通道1(CH1)设置.接下来的显示屏幕CAL 03到
CAL 55则用于校准所有的可调节参数.
ENTER NEW PASSWORD
47
整个的校准步骤如下:
CAL 03 CH1. 直流偏置零点.调节到0V ± 5mV.
CAL 04 CH1. 在正满度时的直流偏置.调节到+ 10V ± 10mV.
CAL 05 CH1. 在负满度时的直流偏置.核对达到-10V ± 3%.
CAL 06 CH1. 乘法器零点.调节到最小交流电压.
CAL 07 CH1. 乘法器偏置.调节到0V ± 5mV.
CAL 08 CH1. 波形偏置.调节到0V ± 5mV.
CAL 09 CH1. 在满度时的输出电平.调节到10V ± 10mV.
CAL 10 CH1. 20dB衰减器.调节到1V ± 1mV.
CAL 11 CH1. 40dB 衰减器.调节到0 1V ± 1mV.
CAL 12 CH1. 10dB 衰减器.调节到2 236V AC ± 10mV.
CAL 13 CH1. 未使用.
CAL 14 CH1. 未使用.
CAL 15 CH1. 未使用.
CAL 16 CH2. 直流偏置零点.调节到0V ± 5mV.
CAL 17 CH2. 在正满度时的直流偏置.调节到+ 10V ± 10mV.
CAL 18 CH2. 在负满度时的直流偏置.核对达到-10V ± 3%.
CAL 19 CH2. 乘法器零点.调节到最小交流电压.
CAL 20 CH2. 乘法器偏置.调节到0V ± 5mV.
CAL 21 CH2. 波形偏置.调节到0V ± 5mV.
CAL 22 CH2. 在满度时的输出电平.调节到10V ± 10mV.
CAL 23 CH2. 20dB衰减器.调节到1V ± 1mV.
CAL 24 CH2. 40dB衰减器.调节到0 1V ± 1mV.
CAL 25 CH2. 10dB衰减器.调节到2 236V AC ± 10mV.
CAL 26 CH2. 求和偏置.调节到0V ± 5mV.
CAL 27 CH2. 在满度时的SCM电平.调节到5V ± 5mV.
CAL 28 CH2. 在满度时的AM电平.调节到10V ± 10mV.
CAL 29 CH3. 直流偏置零点.调节到0V ± 5mV.
CAL 30 CH3. 在正满度时的直流偏置.调节到+ 10V ± 10mV.
CAL 31 CH3. 在负满度时的直流偏置.核对达到-10V ± 3%.
CAL 32 CH3. 乘法器零点.调节到最小交流电压.
CAL 33 CH3. 乘法器偏置.调节到0V ± 5mV.
CAL 34 CH3. 波形偏置.调节到0V ± 5mV.
CAL 35 CH3. 在满度时的输出电平.调节到10V ± 10mV.
48
CAL 36 CH3. 20dB衰减器.调节到1V ± 1mV.
CAL 37 CH3. 40dB衰减器.调节到0 1V ± 1mV.
CAL 38 CH3. 10dB衰减器.调节到2 236V AC ± 10mV.
CAL 39 CH2. 求和偏置.调节到0V ± 5mV.
CAL 40 CH3. 在满度时的SCM电平.调节到5V ± 5mV.
CAL 41 CH3. 在满度时的AM电平.调节到10V ± 10mV.
CAL 42 CH4. 直流偏置零点.调节到0V ± 5mV.
CAL 43 CH4. 在正满度时的直流偏置.调节到+ 10V ± 10mV.
CAL 44 CH4. 在负满度时的直流偏置.核对达到-10V ± 3%.
CAL 45 CH4. 乘法器零点.调节到最小交流电压.
CAL46 CH4.乘法器偏置.调节到0V ± 5mV.
CAL 47 CH4. 波形偏置.调节到0V ± 5mV.
CAL 48 CH4. 在满度时的输出电平.调节到10V ± 10mV.
CAL 49 CH4. 20dB衰减器.调节到1V ±1mV.
CAL 50 CH4. 40dB衰减器.调节到0.1V ±1mV.
CAL 51 CH4. 10dB衰减器.调节到2.236V AC ± 10mV.
CAL 52 CH4. 求和偏置.调节到0V ± 5mV.
CAL 53 CH4. 在满度时的SCM电平.调节到5V ± 5mV.
CAL 54 CH4. 在满度时的AM电平.调节到10V ± 10mV.
CAL 55时钟校准.在同步输出(SYNC OUT)端调节到
10.00000 MHz.
远地校准 (略)
49
维护
制造厂商或者它们的海外代理机构将对任何出现
故障的仪器提供修理服务.该项工作只应由熟练的专
业技术人员来进行.如果用户想要自己进行维护修理
工作,需要参阅仪器的维修手册,维修手册可以直接
向制造厂商或者它们的海外代理机构定购.
清洁工作
如果需要对仪器进行清洁工作,则应使用由水或
者柔性清洗剂稍微沾湿的布来进行.
警告! 为了避免电击伤害或者损坏仪器,绝对不得
使水进入机箱内部.为了避免损坏机箱,绝对不得使
用各种溶剂进行清洁工作.
附录 1. 警告消息和出错消息
当某一设置有可能不给出期望的结果时,仪器将
给出警告消息.例如,在设置了小的幅度的情况下,由
输出衰减器衰减的直流偏置就可能引起警告消息;然
而,该设置得到执行.
当试图进行某一非法的设置时,仪器将给出出错
消息;这时仪器将保留原来的设置值.
从辅助功能(UTILITY)屏幕选择最后的错误
(LAST ERROR)项目,可以观察最后两条警告/错误
消息.这时,最后一条消息首先报出.
在显示器上,报告警告消息和出错消息时带有一
个号码;而通过远地控制接口报告这些消息时则只报
告该号码.
下面是在显示器上出现的各种消息的全部清单.
警告消息
00 No errors or warnings have been reported
未报告出错消息和警告消息.
13 DC offset changed by amplitude
直流偏置受到幅度影响而改变.
14 Offset + SUM + level may cause clipping
偏置+ 求和 + 电平可能引起削波.
23 Offset will clip the waveform
偏置将使波形削波.
24 Instrument not calibrated
仪器未校准.
30 Amplitude will clip the waveform
幅度将使波形削波.
42 Trigger source is fixed to external in SWP/SLAVE mode
在扫频/从控模式中,触发源被固定为外部.
43 Arb repeated in two seq segs so SEQ SYNC may not be correct
任意波形在两个波形序列段中重复,序列同步可能不正确.
59 Trigger slope is fixed to positive in SWEEP/SLAVE mode
在扫频/从控模式中,触发斜波被固定为正极性.
81 The programmed mod depth cannot be set
编程的调制深度无法设置.
50
83 Numeric value too large ( switching to sample period
数值过大 ( 切换到采样周期.
错误消息
101 Frequency out of range for the selected waveform
对所选的波形,频率超出范围.
102 Sample clock frequency required exceeds 40MHz
要求的采样时钟频率超过40MHz.
103 Sample clock frequency required is less than 0.1Hz
要求的采样时钟频率小于0.1Hz.
104 Pulse/pulse(train period out of range for current set(up
脉冲/脉冲串的周期超出当前设置的范围.
105 Pulse width cannot be greater than the period
脉冲宽度不能大于周期.
106 Absolute value of pulse delay must be < period
脉冲延时的绝对值必须小于周期.
107 Pulse width cannot be less than 25ns
脉冲宽度不能小于25纳秒.
108 Maximum output level exceeded
超出最高输出电平.
109 Minimum output level exceeded
超出最低输出电平.
110 Minimum dc offset value exceeded
超出最低直流偏置值.
111 Maximum dc offset value exceeded
超出最高直流偏置值.
112 The value entered is out of range
输入的数值超出范围.
115 There are no arb waveforms defined Use WAVEFORM CREATE
使用波形产生时,没有已定义的任意波形.
116 Cannot delete arb while it is selected for any output chan
当任意波形已被任何输出通道选择时,不能删除该任意波形.
117 Arb name exists, names must be unique
任意波形名称已存在,名称必须唯一.
51
118 Arb waveform length exceeds available memory
任意波形的长度超过现有可用的存储器容量.
119 Arb waveform length cannot be less than four points
任意波形的长度不能小于4个点.
121 Start address error: must be in the range 0 <= n <= stop addr
开始地址错误:必须在0 <= n <= 结束地址的范围内.
122 Stop address error: must be in the range strt <= n <= wfm len
结束地址错误:必须在 开始地址 <= n <= 波形长度 的范围内.
125 No GPIB available
没有GPIB 接口可用.
127 System ram error check battery
系统随机存储器错误,检查电池.
128 Point value error: must be in the range (2048 <= n <= +2047)
点数值错误:必须在(2048 <= n <= +2047)的范围内.
129 Wave offset error: must be in the range (4096 <= n <= +4095)
波形偏置错误:必须在(4096 <= n <= +4095)的范围内.
131 Wave amplitude error must be in the range 0 <= n <= 100
波形幅度错误:必须在0 <= n <= 100的范围内.
132 Block dest error: must be in the range 0 <= n <= wfm len(4)
块目标错误:必须在0 <= n -5.0V and -5.0V and <+5.0V
脉冲电平必须大于-5.0V并小于+5.0V.
153 Pulse number must be between 1 and 10
脉冲数目必须在1与10 之间.
154 Sweep frequency values must be 0.001mHz to 16MHz
扫频频率数值必须在0.001mHz和16MHz之间.
155 Sweep start freq must be less than stop freq
扫频开始频率必须小于结束频率.
156 Sweep stop freq must be greater than start freq
扫频结束频率必须大于开始频率.
157 Sweep time value is out of range 0.03s < n < 999s
扫频时间数值超出0.03秒 < n < 999秒的范围.
158 Sweep marker value is out of range 0.001Hz < n < 16MHz
扫频光标数值超出0.001Hz < n < 16MHz的范围.
160 Not locked
This error indicates that a phase locking operation has failed.
53
未锁定.
此错误表示相位锁定操作已失败.
161 Illegal phase value
非法的相位数值.
178 SUM ratio is not possible within level constraints
在电平限制之内,求和比率不可使用.
179 SUM and internal MOD cannot be active together
求和和内部调制不能同时有效.
180 Modulation depth or SCM level is out of range
调制深度或者SCM电平超出范围.
182 This channel's waveform ram is full
此通道的波形存储器RAM已满.
184 SUM or Modulation conflict
求和或者调制冲突.
186 Inter channel lock not possible. Lock status is off.
通道间锁定不能实现.锁定状态为关闭.
此错误消息可能由于几种原因而发生.在每种情况中,都有一种相位锁定设置值的冲突.在大多数情况下,其
相位锁定状态被设置为关闭.下列任何一个条件都会引起此错误消息.
1. 打开多于一个主通道.
2. 没有打开主通道.
3. 被锁定的通道包含由DDS和PLL混合产生的波形.
4. 频率跟踪已打开(模式:主/频率),但是所有各通道上的频率不相同.如果要锁定PLL波形,则模式将
被强制为频率跟踪.
5. 要锁定的通道未设置为连续模式.
6. 在频率设置得过高时,试图打开相位锁定.注意:对于相位锁定的DDS操作来说,最高频率为10MHz.
7. 在相位锁定时,试图将频率设置得过高.此错误并不将相位锁定设置为关闭,系统只是简单地禁止该不正
确的频率设置.
远地警告消息
(略)
远地错误消息
(略)
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附录 2. 同步输出的自动设置
在同步输出设置(SYNC OUTPUT SETUP)屏幕上选择自动(auto)模式时,将进行下列的自动源(src)设
置.
模式波形波形同步位置光标猝发完成波形序列同步触发扫频触发相位锁定
标准波形
连续任意波形
波形序列
门控/触发全部
扫频全部
跳频全部
外部相位波形序列
锁定主通道所有其它的
√√
√
√
√
√
√
√
55
附录 3. 仪器出厂默认设置
仪器出厂默认设置详细列表如下.按动调用
(RECALL)键,接着再按动设置默认值(set defaults)
键或者使用远地命令*RST即可调用该仪器出厂默认
设置.这时所有的通道都接收到相同的设置.所有的
通道都默认为该相同的设置.
主参数
标准波形:正弦波
频率:10kHz
输出:+2 0V峰-峰值;输出关断
直流偏置:0V
输出阻抗:高阻
门控/触发参数
源:内部
周期:1毫秒
斜波:正向
猝发计数:1
相位:0度
调制参数
源:关断
类型:AM/VCA
深度:30%
求和:关断
扫频参数
开始频率:100kHz
结束频率:10MHz
光标频率:5MHz
方向:上扫
间隔:对数
扫频时间:50毫秒
类型:连续
滤波器:自动
同步输出:自动
波形序列:(所有的波形段设置如下)
状态:除去段1之外,均关断
波形:第一个任意波形
步进打开(ON):计数
计数:1
任意波形:所有波形都不受复位或者*RST的影
响.
附录 4. WaveForm DSP2 任意波
形产生软件
WaveForm DSP2是一个产生复杂波形,并将其下
载到福禄克通用波形发生器中去的强有力的工具.
使用画图,数学表达式,从数字存储示波器
(DSO)上传信号,利用软件提供的波形库等各种方法
组合起来,或者使用从其它的应用软件(诸如:
MicrosoftExcel )输入的文件,可以产生各种波形.标
准的Windows 接口能够很容易地进行各种波形的片断
的剪切,复制,粘贴和编辑.
WaveForm DSP2能够很容易地在时间域和频率域
之间切换.在每种域中都有功能强大的编辑,画图和
波形库的特点.例如,用一台数字存储示波器捕捉一
个信号,将其上传到WaveForm DSP2软件,在频率域
观察该波形并分析其频率成分.您能够在其上增加频
率分量,改变其频率成分,或者处理其相位关系.然
后,再切换到时间域并观察此新的波形.WaveForm
DSP2软件还包含一个波形库,您自己产生了各种波形
之后,可以很容易地将其加到该波形库中去.
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