Wenn ein Signal-Generator für den Entwickler interessant wird

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ISH Ingenieursozietät GmbH

Rigol Technologies EU GmbH

Signal Fidelity sorgt für saubere Signale

Rigol hat die Direct Digtial Synthesis weiterentwickelt. Entstanden ist SiFi, was für Signal Fidelity steht. Damit lässt sich die Jitter-Spezifikation um den Faktor 2,5 verbessern. Zudem wird auch die Signalreinheit verbessert. Eine der ausschlaggebenden Veränderungen ist die neu designte Hardware des Ausgangs und die Punkt-für-Punkt Ausgabe mit einstellbarer DAC-Abtastrate für Arbiträre Signale. Die Messung des Spektrums ist ein Weg, um die Signalreinheit sichtbar zu machen. Das Bild 1 zeigt eine Messung eines 20-MHz-Sinussignals, einmal mit einem traditionellen DDS-Generator (pink) und mit dem Rigols DG1000Z generiert (hellblau).

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Die harmonischen Störungen sind Dank der neuen Technik wesentlich geringer. Hinzu kommt, dass auch wesentlich weniger oder kleinere nicht-harmonische Störungen vorhanden sind. Im Bild 1 sind diese in hellblau dargestellt. Der Klirrfaktor oder auch als Total Harmonic Distortion (THD) bekannt, ist im Vergleich zur DDS-Lösung nur noch halb so groß. Neben der Signalreinheit ist es für Anwendungen mit arbiträren Signalen wichtig, dass möglichst exakt der manuell oder per Software erstellte Kurvenverlauf ausgegeben wird und keine Details verloren gehen.

Bei der DDS-Technik ist es normal, dass beim Ändern der Ausgabefrequenzen wichtige Details/Punkte verloren gehen können. Das verhindert die neu integrierte Punkt-für-Punkt Ausgabe. Allerdings kann der Anwender nicht einfach die gewünschte Ausgangsfrequenz eingeben, sondern muss das durch entsprechendes Ändern der Abtastraste erreichen. Die Umrechnungsformel hierzu ist allerdings einfach: Abtastrate = Anzahl Punkte * gewünschte Frequenz.

Arbiträrsignale in den Generator laden

Als Beispiel soll ein 50.000 Punkte langes Arbiträr-File dienen. Die Ausgabefrequenz beträgt 1 kHz. Daraus folgt, dass die DAC-Sample-Rate auf eine Frequenz von 50 MHz eingestellt werden muss. Es mag etwas umständlich vorkommen, jedoch überwiegt der Vorteil. Jeder Kurvenpunkt lässt sich zur vorbestimmten Zeit ausgeben und überwiegt damit den geringen Mehraufwand beim Einstellen. Kombiniert mit dem großen Speicher für die Arbitär-Signale, eröffnen sich eine Vielzahl von Anwendungen, welche eine exakte Reproduktion des vorher erstellten bzw. aufgenommenen Signales benötigen. Als Beispiele seien die Schwingungssignalen zum Test von Regelungskreisen genannt.

Wie können Arbiträrsignale in den Generator geladen werden? Auch hier ist Flexibilität gefragt. Das Bild 2 zeigt verschiedene Möglichkeiten. Im Zentrum steht die mitgelieferte PC-Software Ultra Station. Mit ihr lassen sich sowohl Signale zeichnen (Bild 3) als auch als Datenanpassungswerkzeug verwendet werden. Es können Arbiträrfiles aber auch direkt, d.h. ohne den Einsatz der Software in den Generator geladen werden.

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