7.5 Виртуальные функциональные генераторы фирмы Velleman Функциональные измерительные генераторы

Для исследований, ремонта и налаживания электронной аппаратуры помимо осциллографов необходимы еще и измерительные генераторы. Наиболее распро­страненными являются генераторы синусоидальных колебаний и генераторы им­пульсов прямоугольной формы. Связано это с тем, что именно эти простые сиг­налы используются для снятия амплитудно-частотных, фазо - частотных и переход­ных характеристик различных устройств (прежде всего усилителей) и тестирования различных радиоэлектронных систем.

Особое место занимают функциональные генераторы, создающие, как минимум, три сигнала различной формы — синусоидальный, треугольный и меандровый. Чем шире диапазон частот и амплитуд таких генераторов и чем выше стабиль­ность их частоты, тем они дороже. Наряду с аналоговыми функциональными ге­нераторами на основе интеграторов, выпускаются и дорогостоящие цифровые функциональные генераторы, синтезирующие сигналы цифровыми методами.

Виртуальные функциональные генераторы фирмы Velleman

В последнее время резко возрос интерес к виртуальным измерительным гене­раторам, выполненным в виде приставок к ПК. «Виртуальность» таких генераторов, как и осциллографов, проявляется в том, что передняя панель при­боров создается на экране дисплея ПК соответствующими программными средст­вами. Однако сигналы таких генераторов вполне реальные и их можно использо­вать для проведения обычных измерений и наладки электронной аппаратуры.

Управление приборами осуществляется с помощью графического манипулято­ра, например, мыши. Ниже мы рассмотрим виртуальные функциональные генера­торы фирмы Velleman Instruments PCGIO [41], которые, как и виртуальные осцил­лографы PCS500 и PCS 100 можно приобрести в наших магазинах. Выпускается и набор для их сборки К8016.

Приставка — виртуальный цифровой функциональный генератор поставляется в двух вариантах: конструктора (К8016) и готового изделия (PCG10) — рисунок 9. Уникальная особенность генератора — его совместимость с PC осциллографами Velleman PCS64i и PCS500 для создания измерительного комплекса с расширен­ными возможностями отображения данных на дисплее. Малая (0,01 Гц) нижняя частота генератора позволяет успешно использовать его в практике сверхнизкоча­стотных измерений. Кроме того, эта дешевая приставка является полноценным цифровым синтезатором сигналов, причем не только стандартных (синус, треуго­льные и прямоугольные импульсы), но и произвольной формы! Форма создавае­мых приставкой сигналов задается программным путем.

Приставка — функциональный генератор имеет следующие особенности по­строения:

• кварцевая стабилизация частоты;

• оптическая изоляция от ПК;

• основные формы сигналов: синусоидальная, прямоугольная (меандр) и тре­угольная симметричная;

• дополнительный выход для синхронизации сигнала TTL уровня;

• библиотека форм дополнительных сигналов;

• возможность создания индивидуальных форм сигналов. Основные параметры генератора следующие:

• Диапазон частот: 0.01 Гц 1 МГц

• Источник питания: адаптер 12 В/800 мА (PS1208)

• Разрешение по частоте: 0,01%

• Вертикальное разрешение: 8 бит (0.4 % от полной шкалы)

• Диапазон амплитуды: 100 мВ — 10 В при нагрузке 600 Ом

• Отклонение от нуля: от 5В до +5В max (0.4 % от полной шкалы)

• Максимальная частота дискретизации: 32 МГц

• Коэффициент гармоник синусоиды: менее 0,08%

• Выходной импеданс: 50 Ом

• Размеры: 235x165x47 мм

Внешний вид приставки сзади показан на рисунке 8. Особенностью приставки является возможность ее работы совместно с виртуальными осциллографами фир­мы Velleman. Для этого приставка оснащена двумя разъемами принтерного порта LPT — одним она подключается к порту компьютера, а другим к приставке вирту­ального осциллографа. В результате создается комплекс для проведения самых различных измерений и исследований с возможностью обработки результатов на ПК. Кроме того, сзади приставки имеется разъем' для подключения внешнего адаптера питания от сети переменного тока с выходным напряжением 9 В посто­янного тока.

Рисунок 8- Приставка — функциональный генератор PCG10 (вид сзади)

Рисунок 9- Приставка — функциональный генератор PCG10 (вид спереди)

Работа с виртуальным функциональным генератором фирмы Velleman

Функциональный генератор включается с помощью программы PC-Lab 2000, окно которой показано на рисунок 10. В разделе Function Generator надо установить темный кружок у выбранного типа генератора.

Рисунок 10-. Окно программы PC-Lab 2000

Для запуска генератора достаточно активизировать мышью кнопку Function Genetator. При этом появится окно управления генератором, показанное на рисунок 11 справа. В нем есть окошко для наблюдения осциллограммы генерируе­мого сигнала, кнопки (снизу) установки частоты и формы импульсов, а также ор­ганы плавной регулировки частоты, амплитуды и смещения импульсов.

Программное обеспечение прибора позволяет устанавливать форму импульсов загрузкой соответствующего библиотечного файла. Для этого надо активизировать кнопку MORE FUNC. Появится еще одно окно генератора (оно также видно на рисунок 11). В нем помимо кнопок второго ряда форм генерируемых сигналов име-

Рисунок 11- Работа с генератором PCG10 с помощью программы PC-Lab 2000

ется кнопка Library Waveforms (Библиоте­ка форм сигналов), которая открывает стандартное Windiws-окно загрузки биб­лиотечных файлов. Среди них достаточно выбрать подходящий и форма импульсов будет изменена.

Форму импульсов может задать сам по­льзователь. Для этого достаточно испол­нить команду Wave Editor в позиции Tools меню окна функционального генератора. Откроется окно редактора формы импуль­сов, показанное на рисунок 12.

Рисунок 12- Окно редактора формы импульсов

В этом окне можно задать до последо­ вательность, продолжительностью 32 Кбайт, определяющую форму генериру­ емого импульса. Каждый байт задает зна­ чение от 0 до 255, причем значение 128 соответствует центральной позиции экра­ на формы импульсов. Повторяющиеся значения байтов можно указывать в скоб­ ках, например 150(5) означает, что значение 150 повторяется пять раз подряд. На экране форм строится осциллограмма двух периодов импульсов.

Благодаря возможности работы совместно с персональным компьютером и виртуальными осциллографами функциональный генератор PCG10 может испо­льзоваться для создания достаточно дешевой и простой компьютеризированной лаборатории.