Электронные компоненты
Приборы, оборудование, материалы
Информационная поддержка

Генератор сигналов различной формы

Версия для печати
Главная >> Генератор сигналов различной формы

Генератор сигналов различной формы

Назначение программы

Программа Генератор сигналов предназначена для формирования сигналов различной формы, амплитуды и частоты на выходных каналах устройств, производимых ЗАО "Электронные технологии и метрологические системы". Функционально программа Генератор сигналов заменяет стационарные генераторы, используемые в лабораторных условиях.
Программа Генератор сигналов порождает виртуальный канал, который в списках выбора каналов в программах из состава ZETLab появится с названием Генератор 1. Данными этого виртуального канала будут данные с выхода цифроаналогового преобразователя (выход генератора) и будут доступны для последующего анализа другим программам из состава ZETLab.
Программа позволяет управление одновременно несколькими выходами генератора сигналов (цифроаналоговыми преобразователями) как одного подключенного устройства, так и нескольких.
В программе Генератор сигналов реализована возможность получения на выходе генератора сложных сигналов путем смешивания различных типов генерируемых сигналов.
Внимание! Программа Генератор сигналов поставляется только с устройствами, в состав которых входит цифроаналоговый преобразователь (ЦАП).

Типы генерируемого сигнала

Типы генерируемого сигнала программой Генератор сигналов на выходных каналах:
­- синусоидальный сигнал;
­- радиоимпульсный сигнал;
­- белый, полосовой, розовый и детерминированный шум;
­- частотно-модулированный сигнал с линейной разверткой по частоте (ЛинЧМ);
­- частотно-модулированный сигнал с логарифмической разверткой по частоте (ЛогЧМ);
­- импульсный сигнал;
­- генерация сигнала из файла;
­- амплитудно-модулированный сигнал;
­- частотно-модулированный сигнал;
­- пилообразный сигнал;
­- воспроизведение сигналов, поступающих на входные каналы.

Описание программы

Для запуска программы Генератор сигналов необходимо из меню Генераторы (рисунок 23.1) панели ZЕТLab выбрать команду Генератор сигналов. На экране монитора отобразится рабочее окно программы Генератор сигналов (рисунок 23.2). В заголовке окна, после запуска программы, будет отображаться название программы.
Количество запускаемых программ Генератор сигналов определяется количеством используемых в измерительной системе устройств, производимых ЗАО "Электронные технологии и метрологические системы", с установленными в них ЦАП. Например, внешний модуль «ZET 2XX» имеет два выхода генератора, соответственно можно запустить две программы Генератор сигналов.

Управление программой Генератор сигналов

В верхней части программы располагаются вкладки с названиями типов генерируемого сигнала. Для выбора того или иного типа генерируемого сигнала необходимо подвести курсор «мыши» к вкладке с названием сигнала, который хотим получить на выходе генератора, и нажать левую кнопку «мыши». В выбранной вкладке, в середине рабочего окна программы Генератор сигналов, отобразятся элементы настройки выбранного типа сигнала.
Основными элементами настроек параметров генерируемых сигналов являются поля ввода и установки параметров и регуляторы больше/меньше для этих параметров . Регуляторы располагаются каждый под своим полем ввода и установки параметра.
Регулятором больше/меньше изменение значения параметра возможно двумя способами: нажав на регулятор и удерживая нажатой левую кнопку «мыши» поворотом регулятора по часовой стрелки увеличить параметр, против – уменьшить; нажав на регулятор левой кнопкой «мыши», при этом на самом регуляторе подсветится красным цветом метка (маленький кружок), прокруткой ролика «мыши» увеличить/уменьшить значение параметра.
Изменение значения параметра также возможно непосредственно в самом поле ввода и установки параметра. Для этого необходимо нажать левую кнопку «мыши» на поле ввода и установить указатель «мыши» на разряд, в котором будет изменяться значение, при этом фон выбранного разряда подсветится. Каждый разряд имеет изменяемое численное значение от 0 до 9. Далее для изменения значения в разряде, удерживая положение курсора «мыши» на этом разряде, необходимо ввести значение с клавиатуры или прокруткой ролика «мыши» изменить значение. При вводе значения с клавиатуры, после ввода значения в выбранном разряде, подсветка перейдет в следующий младший разряд, в котором можно будет продолжать ввод, и так далее до самого младшего разряда. Установив курсор «мыши» на самый младший разряд можно кнопкой клавиатуры («забой») обнулить все значение либо часть его в поле ввода и заново ввести. При увеличении численного значения в разряде прокруткой ролика «мыши» (курсор «мыши» должен быть установлен на изменяемом разряде) значение в этом разряде будет увеличиваться, и с каждым новым оборотом значений в этом разряде будут увеличиваться значения старших разрядов. При уменьшении численного значения в разряде прокруткой ролика «мыши» значение в этом разряде будет уменьшаться, и с каждым новым оборотом значений в этом разряде будут уменьшаться значения старших разрядов.
Установка численных значений параметров в полях ввода и установки также возможна и в текстовом поле, которое появляется после быстрого двойного нажатия левой кнопкой «мыши» по конкретному полю ввода и установки. В этом текстовом поле значение того или иного параметра вводится с цифровых клавиш клавиатуры.
В нижней части окна программы Генератор сигнала располагаются элементы управления включением генерирования выбранных сигналов, выбор выходного канала и индикация выходного уровня.
Поле выбора выходного канала генератора, расположенное под надписью Номер канала, предназначено для выбора канала генерирования сигналов. Для выбора выходного канала необходимо нажать правой кнопкой «мыши» на это поле и в раскрывшемся списке левой кнопкой «мыши» выбрать необходимый выходной канал.
Кнопка Добавить, расположенная под надписью Сигнал, предназначена для предварительного включения выбранного для генерирования сигнала. Сигнал при этом, не будет подаваться на выход генератора. Сигнал на выходе генератора будет подаваться только после нажатия кнопки Включить (описывается ниже), расположенной под надписью Все сигналы. Индивидуальная кнопка Включить для каждого типа сигнала (вкладки) своя. Одновременно в одной программе может быть включено несколько типов сигналов, то есть будет генерироваться сигнал сложной (смешанной) формы. После нажатия кнопки она подсветится, измениться название кнопки на Убрать, а в названии вкладки, выбранного для генерирования сигнала, появится знак «+» (плюс), говорящий о том, что этот сигнал будет подаваться на выход генератора. Выключение, какоголибо из выбранных для генерирования сигналов, осуществляется нажатием на подсвеченную кнопку Убрать , после чего этот тип сигнала перестанет подаваться на выход генератора, кнопка перестанет подсвечиваться, надпись изменится на Добавить, а в названии вкладки появится знак «-» (минус).
Индикатор уровня, расположенный под надписью Индикатор уровня, показывает суммарный интегральный уровень выходного сигнала и, при превышении максимально допустимого уровня, перегрузку выходного канала генератора. Две третьих части поля индикатора отведены для уровня выходного сигнала, не превышающего максимально допустимый уровень. Чем выше уровень, тем больше заполняется индикатор. При превышении максимально допустимый уровня индикатор заполняется полностью красным цветом. Правый край индикатора останется красным до тех пор, пока перегрузка по выходному каналу генератора не будет снята и пользователь не нажмет на индикатор левой кнопкой «мыши».
Кнопка Включить, расположенная под надписью Все сигналы, предназначена для включения генерирования сигналов. Глобальная кнопка Включить запускает генератор сигналов с такими параметрами сигала (сигнала сложной формы) какие были установлены во вкладках типов сигналов и в который были нажаты кнопки Добавить сигнал.
Для выхода из программы необходимо нажать кнопку, расположенную в правом верхнем углу окна. После выхода из программы будут сохранены последние настройки, и при следующем запуске все параметры будут такими же, как и до последнего выхода из программы.

Синусоидальный сигнал

Для генерирования синусоидального сигнала с заданной частотой, уровнем и смещением постоянной составляющей необходимо в программе Генератор сигналов перейти на вкладку -Синус или вкладку -Синус2. Для этого нажать левой клавишей «мыши» на вкладку с названием -Синус или –Синус2, после чего в окне программы Генератор сигналов отобразятся элементы задания параметров синусоидального сигнала.
Поле ввода и установки, расположеное под надписью Частота, Гц, предназначено для ввода частоты генерируемого синусоидального сигнала. Частота задается в герцах (Гц).
Поле ввода и установки, расположенное под надписью Уровень, В, предназначено для задания среднеквадратичного значения (СКЗ) уровня, с которым будет генерироваться сигнал. Уровень задается в вольтах (В).
Поле ввода, расположенное под надписью Смещение, В, предназначено для задания смещения постоянной составляющей, с которой будет генерироваться сигнал. Смещение задается в вольтах (В).
После установки необходимых параметров синусоидального сигнала и начала генерирования (начало генерирования происходит после последовательного нажатия кнопки Добавить сигнал и кнопки Включить все сигналы) окно программы примет вид как показано на рисунке 23.3.

На рисунке 23.4 показана осциллограмма синусоидального сигнала.

 

Радиоимпульс

Для генерирования радиоимпульсного сигнала (прерывистые колебания) с заданными параметрами необходимо в программе Генератор сигналов перейти на вкладку -Р/имп. Для этого нажать левой клавишей «мыши» на вкладку с названием -Р/имп, после чего в окне программы Генератор сигналов отобразятся элементы задания параметров радиоимпульсного сигнала.
Поле ввода, расположенное под надписью Частота запол., предназначено для задания частоты заполнения (несущей частоты), с которой будут генерироваться радиоимпульсы. Частота заполнения задается в герцах (Гц).
Поле ввода, расположенное под надписью Амплитуда, предназначено для задания амплитуды (пикового значения) сигнала, с которой будут генерироваться радиоимпульсы. Амплитуда задается в вольтах (В).
Поле ввода, расположенное под надписью Частота след., предназначено для задания частоты следования (частоты модулирования), с которой будут генерироваться радиоимпульсы. Частота следования задается в герцах (Гц).
Поле ввода, расположенное под надписью Длительность, предназначено для задания длительности (ширины), с которой будет генерироваться сигнал. Длительность задается в секундах (с).
Флажок, расположенный слева от надписи Цикл, служит для однократного либо циклического повторения радиоимпульса. Установленный флажок – циклическое воспроизведение, снятый – одиночный радиоимпульс.
После установки необходимых параметров радиоимпульса и начала генерирования (начало генерирования происходит после последовательного нажатия индивидуальной кнопки Включить и глобальной кнопки Включить) окно программы примет вид как показано на рисунке 23.5.

На рисунке 23.6 показана осциллограмма радиоимпульса.

 

Шум

Для генерирования шумового сигнала (случайные колебания) с заданными параметрами необходимо в программе Генератор сигналов перейти на вкладку -Шум. Для этого нажать левой клавишей «мыши» на вкладку с названием Шум, после чего в окне программы Генератор сигналов отобразятся элементы задания параметров шумового сигнала.
Программа Генератор сигналов может генерировать следующие шумовые сигналы:
- белый;
- полосовой;
- розовый;
- детерминированный шум.

Белый шум

Белый шум - стационарный шум, спектральные составляющие которого равномерно распределены по всему диапазону задействованных частот.
Для выбора белого шума и установки параметров для генерирования сигнала необходимо во вкладке Шум нажать правой клавишей «мыши» по полю выбора типа шума, расположенному под надписью Тип шума, и в раскрывшемся списке выбрать Белый.
Поле ввода и установки, расположенное под надписью Уровень, В, предназначено для задания среднеквадратичного значения (СКЗ) уровня, с которым будут генерироваться белый шум. Уровень задается в вольтах (В).
Поле ввода и установки, расположенное под надписью Частота нач., предназначено для задания начальной частоты частотного диапазона, в котором будет генерироваться белый шум. Начальная частота задается в герцах (Гц).
Поле ввода и установки, расположенное под надписью Частота кон., предназначено для задания конечной частоты частотного диапазона, в котором будет генерироваться белый шум. Конечная частота задается в герцах (Гц).
После установки необходимых параметров белого шума и начала генерирования (начало генерирования происходит после последовательного нажатия кнопки Добавить сигнал и кнопки Включить все сигналы).
На рисунках 23.8 и 23.9 показаны узкополосный и 1/3-октавный спектры белого шума.

 

Полосовой шум

Полосовой шум - шумовой сигнал с ограниченным частотным интервалом.
Для выбора полосового шума и установки параметров для генерирования сигнала необходимо во вкладке Шум нажать правой клавишей «мыши» по полю выбора типа шума, расположенному под надписью Тип шума, и в раскрывшемся списке выбрать Полосовой.
Поле ввода и установки, расположенное под надписью Уровень, В, предназначено для задания среднеквадратичного значения (СКЗ) уровня, с которым будут генерироваться полосовой шум. Уровень задается в вольтах (В).
Поле ввода и установки, расположенное под надписью Частота нач., предназначено для задания начальной частоты частотного диапазона, в котором будет генерироваться полосовой шум. Начальная частота задается в герцах (Гц).
Поле ввода и установки, расположенное под надписью Частота кон., предназначено для задания конечной частоты частотного диапазона, в котором будет генерироваться полосовой шум. Конечная частота задается в герцах (Гц).
После установки необходимых параметров полосового шума и начала генерирования (начало генерирования происходит после последовательного нажатия индивидуальной кнопки Включить и глобальной кнопки Включить).

Розовый шум

Розовый шум - шумовой сигнал, спектральный уровень которого снижается с увеличением частоты со спадом 3 дБ на октаву.
Для выбора розового шума и установки параметров для генерирования сигнала необходимо во вкладке -Шум нажать правой клавишей «мыши» по полю выбора типа шума, расположенному под надписью Тип шума, и в раскрывшемся списке выбрать Розовый.
Поле ввода и установки, расположенное под надписью Уровень, В, предназначено для задания среднеквадратичного значения (СКЗ) уровня, с которым будут генерироваться розовый шум. Уровень задается в вольтах (В).
Поле ввода и установки, расположенное под надписью Частота нач., предназначено для задания начальной частоты частотного диапазона, в котором будет генерироваться розовый шум. Начальная частота задается в герцах (Гц).
Поле ввода и установки, расположенное под надписью Частота кон., предназначено для задания конечной частоты частотного диапазона, в котором будет генерироваться розовый шум. Конечная частота задается в герцах (Гц).
После установки необходимых параметров розового шума и начала генерирования (начало генерирования происходит после последовательного нажатия кнопки Добавить сигнал и кнопки Включить все сигналы).

Детерминированный шум

Детерминированный шум - белый шум ограниченный заданным частотным диапазоном.
Для выбора детерминированного шума и установки параметров для генерирования сигнала необходимо во вкладке -Шум нажать правой клавишей «мыши» по полю выбора типа шума, расположенному под надписью Тип шума, и в раскрывшемся списке выбрать Детерминированный.
Поле ввода и установки, расположенное под надписью Уровень, В, предназначено для задания среднеквадратичного значения (СКЗ) уровня, с которым будут генерироваться детерминированный шум. Уровень задается в вольтах (В).
Поле ввода и установки, расположенное под надписью Частота нач., предназначено для задания начальной частоты частотного диапазона, в котором будет генерироваться детерминированный шум. Начальная частота задается в герцах (Гц).
Поле ввода и установки, расположенное под надписью Частота кон., предназначено для задания конечной частоты частотного диапазона, в котором будет генерироваться детерминированный шум. Конечная частота задается в герцах (Гц).
После установки необходимых параметров детерминированного шума и начала генерирования (начало генерирования происходит после последовательного нажатия кнопки Добавить сигнал и кнопки Включить все сигналы) окно программы примет вид как показано на рисунке 23.15.

На рисунках 23.16 и 23.17 показаны узкополосный и 1/3-октавный спектры детерминированного шума.