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

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，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上，熒光物質收到激發(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發(fā)出的光譜。此時需要兩路延遲時間嚴格可調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，之后通過調整BURST延遲時間，即可實現(xiàn)精確的可調時間輸出。

圖3 RIGOL DG3000調節(jié)延遲時間

圖4 所需脈沖信號

2 可調相位李莎育圖形

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調節(jié)相位差

圖6 RIGOL DG3000精確可調相位李莎育

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。