基于DDS信號(hào)源外觸發(fā)功能的多機(jī)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(shí)現(xiàn)多路信號(hào)同步輸出的方法。這種方法有效解決了一般DDS信號(hào)發(fā)生器由于頻率的細(xì)微差別而導(dǎo)致多路信號(hào)不能多機(jī)同步輸出的問(wèn)題，并實(shí)現(xiàn)了普通信號(hào)發(fā)生器難以實(shí)現(xiàn)的相位和延遲時(shí)間精確可調(diào)

引言

目前DDS技術(shù)已經(jīng)成為市場(chǎng)上主流信號(hào)發(fā)生器普遍使用的技術(shù)，然而在實(shí)現(xiàn)多機(jī)同步輸出的問(wèn)題上，由于多臺(tái)信號(hào)源沒(méi)有同步的信號(hào)基準(zhǔn)，因此在相位和延遲時(shí)間上無(wú)法實(shí)現(xiàn)精確可調(diào)，且由于環(huán)境影響及頻率較準(zhǔn)字的細(xì)微差別，導(dǎo)致任意兩臺(tái)DDS信號(hào)發(fā)生器無(wú)法實(shí)現(xiàn)完全同步輸出，這樣便會(huì)導(dǎo)致整個(gè)測(cè)試測(cè)量過(guò)程煩瑣復(fù)雜。RIGOL推出的DG系列函數(shù)/任意波形發(fā)生器，通過(guò)其強(qiáng)大的BURST外觸發(fā)功能，有效的解決了這一難題。

功能原理簡(jiǎn)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(gè)數(shù)及其各種波形參數(shù)，也可對(duì)延遲時(shí)間、相位等進(jìn)行精確調(diào)整；也可使用內(nèi)部、外部、門(mén)控及手動(dòng)的觸發(fā)方式實(shí)現(xiàn)對(duì)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(hào)激勵(lì)來(lái)觸發(fā)儀器完成定制的工作，大大提高了儀器在測(cè)控系統(tǒng)中的一體化操控能力。同時(shí)，巧妙的運(yùn)用外觸發(fā)功能可有效的實(shí)現(xiàn)多機(jī)之間的同步協(xié)同操作。

實(shí)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(kāi)”，DG（B）使用BURST功能，觸發(fā)源選擇外部，之后通過(guò)調(diào)整BURST的脈沖串循環(huán)數(shù)、相位、延遲時(shí)間等即可實(shí)現(xiàn)兩路信號(hào)的同步輸出。

實(shí)際應(yīng)用舉例

1 可控延遲時(shí)間脈沖

如圖2所示，在光至發(fā)光系統(tǒng)的測(cè)試中，激光頭在接收到外部控制信號(hào)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(shí)會(huì)使用光譜儀及探測(cè)器來(lái)檢測(cè)受激熒光物質(zhì)發(fā)出的光譜。此時(shí)需要兩路延遲時(shí)間嚴(yán)格可調(diào)的脈沖信號(hào)來(lái)分別控制激光頭和光譜探測(cè)設(shè)備，以準(zhǔn)確捕獲熒光光譜。

圖2 系統(tǒng)連接原理圖

對(duì)于如圖3所示的需要兩路嚴(yán)格調(diào)整脈沖延遲時(shí)間的信號(hào)，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(hào)嚴(yán)格同步，之后通過(guò)調(diào)整BURST延遲時(shí)間，即可實(shí)現(xiàn)精確的可調(diào)時(shí)間輸出。

圖3 RIGOL DG3000調(diào)節(jié)延遲時(shí)間

圖4 所需脈沖信號(hào)

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(cè)量?jī)陕沸盘?hào)相位差的有效方法，也是各高校物理、電工電子實(shí)驗(yàn)中的重要演示實(shí)驗(yàn)。然而在以往的教學(xué)實(shí)驗(yàn)中由于兩路信號(hào)不能夠完全同步，在演示實(shí)驗(yàn)中只能看到不斷轉(zhuǎn)動(dòng)的李莎育圖，不能固定調(diào)整信號(hào)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(jiǎn)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(jí)數(shù)展開(kāi)都是各種正弦波疊加而成的，而通常使用多臺(tái)信號(hào)發(fā)生器進(jìn)行諧波疊加時(shí)也會(huì)由于相位和頻率的不完全同步，導(dǎo)致同步輸出的失敗，因此我們也可以通過(guò)DG系列函數(shù)/任意波形發(fā)生器BURST的外觸發(fā)功能實(shí)現(xiàn)多機(jī)輸出信號(hào)的同步。

總結(jié)

本文介紹的DG系列函數(shù)/任意波形發(fā)生器強(qiáng)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(tái)信號(hào)發(fā)生器同步輸出信號(hào)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(yīng)用價(jià)值。