EE1420信号发生器使用说明书

EE1420系列DDS合成函数信号发生器使用说明书1目录一、概述二、主要特征三、技术参数四、工作原理五、面板功能说明六、使用说明6.1数值输入6.2频率、相移参数设置6.3幅度、偏置参数设置6.4波形选择6.5AM、FM调制设置6.6FSK调制设置6.7BPSK调制设置6.8SWP设置6.9Burst（猝发）设置6.10同步功能设置6.11图形辅助设置6.12测频功能设置6.13音频功能设置6.14扫频仪功能设置6.15存储、调用功能设置6.16GPIB、RS232/485、USB使用七、远控编程指南八、使用实例九、维修与注意事项十、仪器成套设备及附件2一、概述本仪器是一种精密的测试仪器，采用DDS（直接数字合成）技术，输出信号的频率稳定度等同于内部晶体振荡器，使测试更加准确，内部输出正弦波，方波，脉冲波，三角波，锯齿波，TTL/CMOS，50Hz，AM波及FM波、FSK、BPSK、BURST、扫频等多种波形，内嵌式1.5G计数器，可以实现低频数字扫频仪功能。可满足各种测试要求，是工程师、电子实验室、生产线及教学、科研必备的理想设备。使用了多种数字化技术、全中文操作、采用ARM处理器具有极佳的性价比。二、主要特征1．采用DDS直接数字合成技术，频率稳定度±2.5ppm（秒稳、常温）；2．4.3寸、65536色高亮度液晶显示屏，全中文显示，极佳的人性化人机交互界面；3．优于0.15%的正弦波失真；4．具有音频信号输出功能（选用）；5．超低频扫频仪功能（选用）；6．大量采用大规模器件和贴片元件，保证仪器的高可靠性，平均无故障时间高达数千小时以上；7．选配GPIB、RS232、USB接口；8．所有参数数字化控制；9．同主输出信号相位相关的50Hz信号(选用)；10．内嵌式1.5G计数器。三、技术参数1.输出波形：1.1函数输出波形组合：AMFMFSKBPSKTTL/CMOSBURST扫频正弦√√√√√√√方波√√√√√√脉冲√√三角√√锯齿√√1kHz内部调制信号、50Hz输出等1.2音频输出波形：正弦波（方波，三角，锯齿等可选）；2．输出频率32.1主函数输出频率函数信号的频率低端为1uHz，分辨率1uHzEE1420AEE1420BEE1420C正弦10MHz30MHz50MHz方波，TTL10MHz脉冲，三角，锯齿波100kHz2.2音频源输出频率：10mHz~300kHz（1MHz可选），分辨率1mHz3．输出端：函数，同步（TTL/CMOS），音频(选用)4．输出信号方式：点频，扫频，调幅，调频，FSK，BPSK，BURST5．输出电平：函数信号输出：10MHz,2mVpp～20Vpp(高阻,±10%±1mVpp)；10MHz,2mVpp～6Vpp(高阻,显示精度不考核)；频响：≤±0.5dB（3MHz，20Vpp）；≤±2dB（10MHz,20Vpp）；音频幅度：100mVpp～6Vpp（6mVpp～6Vpp可选）(高阻，输出阻抗50Ω)；CMOS信号范围：3Vpp～15Vpp（1MHz）；50Hz信号幅度：3Vpp±1Vpp；6．同步：同步源：载波调制内部1KHz调制信号、外部调制信号（TTL）信号电平：TTL，信号频率10MCMOS电平，设置范围3Vpp~15Vpp，频率1M7．函数（正弦）信号起始相位调节：0～360度，分辨率：0.1度8．正弦波失真：≤0.15%（100kHz,20Vpp）9．方波、脉冲：方波占空比调节范围：20%~80%，频率1MHz30%~70%，频率6MHz40%~60%，频率10MHz脉冲占空比调节范围：1%~99%，频率50KHz，2%~98%，频率50KHz方波上升/下降沿：≤30ns（主函数）10．三角波线性度：≤1%(≤50kHz)，≤2%（50kHz）（主函数）11．内部扫频：线性，满量程扫频扫描步进时间：100uS~1S12．调制特性：AM：载波正弦，调制源：内/外部调幅深度：0~100%（载波≤10M,≤10Vpp，调制频率≤1kHz）调幅深度：0~50%（载波≤30M,≤3Vpp，调制频率≤1kHz）调幅深度：0~30%（载波30M,≤3Vpp，调制频率≤1kHz）FM：载波正弦、方波，调制源：内/外部，调频频偏：0~100KHz可调(载波1MHz，调制20kHz)FSK：载波正弦、方波，调制源：内/外部BPSK：载波正弦、方波，调制源：内/外部，相位设置：0~360度设置BURST：载波正弦、方波、脉冲、三角、锯齿4猝发数量：1-65535，±1误差内触发：按键单次触发外触发：单次或连续触发，外输入频率必须小于内部脉冲频率的50倍以上（占空比50%±10%）内调制信号：1KHz，正弦波外调制信号要求：（典型）AM：正弦波，≤1Vpp，频率10kHzFM：正弦波，≤1Vpp，频率30kHzFSK、BPSK、BURST：输入脉冲波，TTL电平，频率30kHz13．直流偏置调节可以实现单极性信号（正、负极性，≤10Vpp）偏移量设置范围：≤±10V（信号幅度3.17Vpp～5Vpp），设置范围随信号输出幅度自动调整14．外部参考：频率：正弦、10MHz±50KHz幅度：300mVrms～1Vrms15．内嵌式计数器（选配）计数范围：10Hz～100MHz(～200M～1G～1.5G选配)灵敏度：10Hz～100M100mVrms16．内嵌式扫频仪（选配）（功率相关指标为检波器50Ω匹配状态下）扫描范围：10KHz~10MHz（30MHz、50MHz选件）频率分辨率：1uHz输出功率：13dBm~-56dBm动态范围：+17dBm~-63dBm显示分辨率：0.1dB标记数量：5扫描时间：100mS（20S）~40S17．功率放大模块（选配）功率≥10W（4Ω），20Hz~40kHz，正弦波18.接口：（选用件）GPIB接口（选用件）RS232/485接口（选用件）USBDevice（选用件）；19.电源及整机功耗：电压：220V±10%；频率：50Hz±5Hz；功耗：≤30VA；20.外形尺寸及重量：外形尺寸：L×B×Hmm：400×250×120；质量：3Kg21.工作环境组别：Ⅱ组（0℃～+40℃）5四、工作原理1.如图1所示：整机电路主要由波形产生电路，变换电路，控制电路，键盘及显示电路、接口电路和输出电路组成。2.波形产生电路的核心是DDS直接数字合成芯片，配合相应的外围电路，可以产生各种输出波形。由于DDS特有的性能，输出波形的频率稳定度等同来自晶体震荡器的参考时钟稳定度。由于采用了大规模标准集成电路，因此，整机的关键指标得到可靠保证。3.变换电路采用可调节电平触发电路，其中，信号电路加到比较器的一端，可设定电压加到比较器的另一端，在比较器的作用下，实现脉冲输出功能，并且利用大规模可编程芯片完成各种波形控制和变换。4.输出电路采用了限流保护电路，具有短路保护功能。5.仪器带有非易失性存储芯片，可以存储各种波形参数，用户可以存储、调用所需的仪器状态。6.调制电路采用内部调制和外部调制相结合，当进入内部调制时，内部1KHz由晶振频率分频产生，经过滤波电路，得到纯净的1KHz正弦波作为调制信号，其幅度由面板上的旋转编码器进行调节；外部调制信号与内部调制信号可由面板上按键选择，外部调制信号的幅度也可由面板上的选择编码器进行调节。7.50Hz产生电路提供另一路同主信号相位相关50Hz点频输出，且两信号的相差可以调节。波形产生电路DDS输出电路及保护电路控制电路（ARM）变换电路(CPLD)接口电路GP-IB键盘及显示电路外输入函数输出同步输出图1EE1420整机框图偏差调制电平50Hz产生电路（选件）50Hz输出微调五、面板功能说明前面板如图2所示：6注意：面板可能应选用不同的选件而有所区别，以实物为准。1.LCD显示屏，系统参数显示2.菜单操作区域3.功能键操作区域4.方向键区域5.旋钮6.TTL/CMOS输出端口7.测频输入端口8.函数输出端口9.音频输出端口（选件）10.数字键区11.射频开关键区12.电源开关13.USBDevice接口（选件）注意：下文中表述功能键时将用方括号将键名包围的方式表示。如频率功能按键表示为：【频率】。菜单区域按键因为在不同的菜单下有着不同功能所以用【F1】~【F5】表示。后面板如图3所示11312321110984567图27注意：面板可能应选用不同的选件而有所区别，以实物为准。1.功率输出端口（选用）2.参考信号输入端口3.外触发输入端口4.电源接口（内含保险丝）5.GPIB接口（选用）6.风扇7.RS232接口（选用）8.USBDevice接口（选用）9.扫频仪功能接口（选用,严禁直流输入，否则可能损坏设备）接口功能说明：参考信号输入当外部时基输入时，仪器自动切换时基信号，并与外部时基同步，当没有外部时基输入时，仪器使用内部时基。外触发输入后面板AM，FM，FSK，BPSK，BURST等的外调制信号输入端口，FSK，BPSK，BURST模式时应输入TTL波形。六、使用说明测量前先仔细检查电源电压是否符合本仪器的电压工作范围，确认无误后方可将电源线插入本仪器后面板上的电源插座内。仔细检查测试系统电源情况，保证系统间接地良好，仪器外壳和所有的外露金属均已接地。在与其它仪器相连时，各仪器间应无电位差。仪器开机后，进入正常工作界面，此时仪器会自动恢复上次关机时的工作状态。6.1数值输入123798456图38数值的输入可以利用数字键和方向键或旋钮完成。6.1.1数字键输入利用数字键区的【0】~【9】、【.】，输入需要的数据，按单位键结束输入过程。注意，在输入第一个数字后，菜单区域自动出现输入参数所需要的单位信息。输入结束后自动清除单位信息，返回参数输入状态。如果输入有误可以按【±←】依次清除输入的最后一个数字。6.1.2方向键或旋钮输入主功能区域的参数被激活进入输入状态时在输入区域会有一个反色显示的光标闪烁，闪烁的位置表示为可修改位。此时可以按【◄】、【►】调整设置位，调整到需要的位后按【▲】、【▼】或旋动旋钮修改数据。数据修改后立即生效，无需再按单位键。6.2频率、相移参数设置【频率】用来设置无调制时的点频频率或起始相位（相移），AM、FM、FSK、BPSK，BURST时的载波频率，扫频时的起始频率。按下【频率】后，频率菜单项目被优先选中（黄色背景显示），此时可以按数字键或使用方向键或旋钮修改频率参数。在需要设置相移时，按下【频率】后，按【F2】，相移菜单被选中，此时可以按数字键或使用方向键或旋钮修改相移参数。注意，相移参数只有在载波为正弦或方波时才能设置。6.3幅度、偏置参数设置幅度、偏置参数是相对独立的参数，在不同工作模式或调制模式中都可以独立设置。6.3.1幅度设置按下【幅度】，幅度菜单项目被优先选中（黄色背景显示），此时可以按数字键或使用方向键或旋钮修改幅度参数。幅度参数的单位有Vpp、mVpp、Vrms、mVrms其中Vrms、mVrms只有在载波为正弦波时才能使用。注意，设置新的信号输出幅度可能会改变输出信号的直流偏置，仪器会自动调整。当幅度菜单被选中后并且输出波形为正弦波时，连续按【F1】将切换有效值和峰峰值显示单位。6.3.2偏置设置按下【幅度】后，按【F2】，偏置菜单被选中，此时可以按数字键或使用方向键或旋钮修改偏置参数。6.4波形选择、占空比设置按下【波形】选择函数函数信号输出波形。按【F1】选择正弦波，【F2】选择方波，【F3】选择脉波，【F4】选择三角波，【F5】选择锯齿波。注意，在某些调制状态下，按下【波形】，某些波形会变成灰色显示不可选择，表示此种波形不能进行这种调制。当选择了方波或脉冲波后会进入占空比设置菜单，进入可以设置占空比参数，不需要可按【F5】返回。占空比的设置数据范围和波形、频率有关。96.5AM、FM调制设置要进入AM、FM调制时，首先按下【调制】，按【F3】选择AM或按【F4】选择FM。按下【调制】后辅助显示区域显示内容更新为调制相关信息显示