基于DDS信號源外觸發(fā)功能的多機同步輸出解決方案

本文介紹了一種利用RIGOL（北京普源精電科技有限公司）DG系列函數(shù)/任意波形發(fā)生器具有的外觸發(fā)功能實現(xiàn)多路信號同步輸出的方法。這種方法有效解決了一般DDS信號發(fā)生器由于頻率的細微差別而導致多路信號不能多機同步輸出的問題，并實現(xiàn)了普通信號發(fā)生器難以實現(xiàn)的相位和延遲時間精確可調(diào)

引言

目前DDS技術已經(jīng)成為市場上主流信號發(fā)生器普遍使用的技術，然而在實現(xiàn)多機同步輸出的問題上，由于多臺信號源沒有同步的信號基準，因此在相位和延遲時間上無法實現(xiàn)精確可調(diào)，且由于環(huán)境影響及頻率較準字的細微差別，導致任意兩臺DDS信號發(fā)生器無法實現(xiàn)完全同步輸出，這樣便會導致整個測試測量過程煩瑣復雜。RIGOL推出的DG系列函數(shù)/任意波形發(fā)生器，通過其強大的BURST外觸發(fā)功能，有效的解決了這一難題。

功能原理簡介

RIGOL推出的DG系列函數(shù)/任意波形發(fā)生器具有突發(fā)脈沖串（BURST）的功能，可根據(jù)需求編輯脈沖串的形式、個數(shù)及其各種波形參數(shù)，也可對延遲時間、相位等進行精確調(diào)整；也可使用內(nèi)部、外部、門控及手動的觸發(fā)方式實現(xiàn)對脈沖串的觸發(fā)。

圖1 RIGOL DG系列函數(shù)/任意波形發(fā)生器連接圖

另外，外觸發(fā)接口是智能儀器的重要接口，它可接收外部信號激勵來觸發(fā)儀器完成定制的工作，大大提高了儀器在測控系統(tǒng)中的一體化操控能力。同時，巧妙的運用外觸發(fā)功能可有效的實現(xiàn)多機之間的同步協(xié)同操作。

實現(xiàn)方法

如圖1所示,使用BNC線將DG（A）的SYNC輸出接口與DG（B）的ExtTrig相連，DG（A）選擇“同步開”，DG（B）使用BURST功能，觸發(fā)源選擇外部，之后通過調(diào)整BURST的脈沖串循環(huán)數(shù)、相位、延遲時間等即可實現(xiàn)兩路信號的同步輸出。

實際應用舉例

1 可控延遲時間脈沖

如圖2所示，在光至發(fā)光系統(tǒng)的測試中，激光頭在接收到外部控制信號后發(fā)出激光束打在熒光物質(zhì)上，熒光物質(zhì)收到激發(fā)將產(chǎn)生特定光譜，此時會使用光譜儀及探測器來檢測受激熒光物質(zhì)發(fā)出的光譜。此時需要兩路延遲時間嚴格可調(diào)的脈沖信號來分別控制激光頭和光譜探測設備，以準確捕獲熒光光譜。

圖2 系統(tǒng)連接原理圖

對于如圖3所示的需要兩路嚴格調(diào)整脈沖延遲時間的信號，就必須使用DG系列函數(shù)任意波形發(fā)生器BURST的外觸發(fā)功能將兩信號嚴格同步，之后通過調(diào)整BURST延遲時間，即可實現(xiàn)精確的可調(diào)時間輸出。

圖3 RIGOL DG3000調(diào)節(jié)延遲時間

圖4 所需脈沖信號

2 可調(diào)相位李莎育圖形

李莎育圖形法是示波器提供的一種測量兩路信號相位差的有效方法，也是各高校物理、電工電子實驗中的重要演示實驗。然而在以往的教學實驗中由于兩路信號不能夠完全同步，在演示實驗中只能看到不斷轉動的李莎育圖，不能固定調(diào)整信號的相位差。采用RIGOL DG系列函數(shù)/任意波形發(fā)生器的BURST外觸發(fā)功能，即可簡單的解決這一難題。圖5給出了調(diào)節(jié)相位的界面截圖。從圖6中可看到很好的精確相位。

圖5 RIGOL DG3000調(diào)節(jié)相位差

圖6 RIGOL DG3000精確可調(diào)相位李莎育

3 同步諧波

我們知道，任意函數(shù)波形的泰勒級數(shù)展開都是各種正弦波疊加而成的，而通常使用多臺信號發(fā)生器進行諧波疊加時也會由于相位和頻率的不完全同步，導致同步輸出的失敗，因此我們也可以通過DG系列函數(shù)/任意波形發(fā)生器BURST的外觸發(fā)功能實現(xiàn)多機輸出信號的同步。

總結

本文介紹的DG系列函數(shù)/任意波形發(fā)生器強大易用的BURST功能，能夠給用戶提供一種基于外觸發(fā)功能的多臺信號發(fā)生器同步輸出信號的方法。這種方法在教育、科研、工業(yè)生產(chǎn)中有著非常廣泛的應用價值。