Всеобщая цифровизация промышленности и производства не могла обойти, да и не обошла такую важную сферу – как сфера КИПиА, технических измерений и диагностики. Это легко объяснить, поскольку суть и той и другой работы – получение и обработка информации.
Долгое время для получения каких-либо тестовых сигналов использовались аналоговые генераторы сигналов, которые обладали рядом существенных недостатков: форму генерируемых сигналов нельзя было изменить, модулировать сигналы было довольно сложно и только аппаратными методами, точность и стабильность генерации оставляла желать лучшего, все генераторы имели явно выраженную чувствительность к помехам и температурным воздействиям.
Однако, с приходом цифровой эры и развития микроэлектроники, появились генераторы на основе DDS – Direct Digital Synthesis (Прямой цифровой синтез).
Суть метода упрощенно в том, что мгновенные значения напряжения сигнала за один период заранее записаны в памяти генератора. Это может быть и ПЗУ(постоянное запоминающее устройство), и ППЗУ(перепрограммируемое запоминающее устройство), и ОЗУ (оперативное запоминающее устройство), или для некоторых моделей даже съемный USB носитель информации. Выбор формы сигнала сводится к выбору адреса ячейки и устройства, на котором записана форма сигнала в цифровом виде. Например, для пилообразного сигнала в памяти должна быть сохранена последовательность чисел 0-1-2-3-4-5-0. Затем, во время генерации, производится опрос выбранной ячейки памяти. Частоту опроса называют также частотой сэмплирования или дискретизации.
В результате – ячейка памяти начнет периодически выдавать такую же последовательность чисел. Память прибора подключена ко входу Цифро – Аналогового преобразователя (ЦАП), который преобразует полученные на входе числа в соответствующее напряжение. В итоге на выходе ЦАП мы получаем последовательно и периодически образцы напряжения, так называемые сэмплы, со значениями 0-1-2-3-4-5-0 Вольт. Однако, данный сигнал обладает некоторой ступенчатостью и чтобы от нее избавиться, сигнал подается на сглаживающий фильтр или линеаризатор, после которого синтезированный сигнал поступает на выход прибора. По сути, генераторы DDS выдают серию мгновенных значений напряжения, соответствующих нужному сигналу, из которых затем формируется выходной сигнал после фильтрации и аппроксимации.
Обычно, DDS генераторы покрывают все возможности обычных генераторов такие, как:
– генерация синусоиды, меандра, пилы, шума;
– модуляция выходных колебаний встроенными и внешними сигналами;
– регулировки по частоте, фазе и амплитуде.
Однако, дополнительно генераторы DDS предоставляют возможности генерации абсолютно разных форм сигналов, как соответствующих каким-то математическим или логическим функциям, так и совершенно произвольных. Кроме того, возможны любые мыслимые и немыслимые формы модуляции и манипуляции сигнала.
В Казахстан поставляются 3 модели DDS генераторов компании Matrix:
MFG-2125 с верхней частотой генерации до 25 МГц по синусоидальному сигналу;
MFG-2140 с верхней частотой генерации до 40 МГц по синусоидальному сигналу;
MFG-2160 с верхней частотой генерации до 60 МГц по синусоидальному сигналу.
Более подробно ознакомиться с характеристиками можно на портале Pribor.kz
