Генератор сигналов Tektronix AFG3000

В последнее время появился новый класс многофункциональных генераторов. Недавно на рынке появилась серия генераторов произвольных сигналов AFG3000 от корпорации Tektronix. В данный момент серия представлена  шестью  моделями:  AFG3021, AFGС3022, AFG3101, AFG3102, AFG3251, AFG3252. Буквы «AFG» являются сокращениями слов Arbitrary/Function Generator (Генератор Произвольных Функций).

1 одноканальные приборы и 2 двухканальные. Двухканальные генераторы способны формировать независимые сигналы по обоим каналам, в том числе и синхронные ( например, дифференциальные). Две средние цифры приближенно указывают на максимальную частоту генерации синусоидальных сигналов: 02 — 25 МГц, 10 — 100 МГц и 25 — 240 МГц. Минимальное значение частоты 0,001 Гц (1 мГц). Приборы используют новейшие методы генерации множества сигналов с помощью одной СБИС и методы прямого цифрового синтеза частот, обеспечивая при этом максимальную нестабильность частот выходных сигналов не более 0,0001% за год работы и работу в диапазоне температур от 0 до +50 °C. Срок гарантии на приборы 3 года.

Генераторы AFG3000 являются комбинацией функционального генератора (генератора стандартных функций), программируемого генератора сигналов произвольной формы и генератора импульсов с регулируемой длительностью фронтов.

Но, фактически они сочетают в себе функции множества устройств, нередко выпускаемых как отдельные приборы:

• высокостабильного широкодиапазонного генератора синусоидального сигнала с несколькими видами модуляции;
• генератора прямоугольных и пилообразных импульсов с изменяемым в широких пределах коэффициентом заполнения и различными видами модуляции;
• функционального генератора шести типовых временных зависимостей с возможностью сигналов с любой математически заданной зависимостью;
• программируемого генератора сигналов произвольной (заданной пользователем) формы;
• генератора шума, который можно добавлять к другим сигналам;
• генератора, трапецеидальных импульсов с раздельно регулируемыми длительностями полочки фронтов;
• генератора качающейся частоты.

Приборы выполнены в небольшом корпусе (для настольной конфигурации он имеет высоту 156,3 мм, ширину 329,6 мм и глубину 168 мм). Вес прибора 4,5 кг, в упаковке 5,9 кг.

Диапазон рабочих температур от 0 до +50 °C, температура хранения от -30 °C до +70°C. Охлаждение прибора активное с помощью вентилятора на боковой стенке. В связи с этим закрывать боковые стенки нельзя, по обе стороны он них нужно иметь не менее 5 см свободного пространства. Необходимо заземление прибор (клемма на задней стенке).

На задней панели расположены защитный порт Security Port, разъем сигнала добавляемого к основному сигналу ADD INPUT, разъемы внешней модуляции сигналов EXT MODULATION CH1/CH2, входной EXT REF INPUT и выходной EXT REF OUTPUT разъемы опорной (эталонной) частоты. Все эти разъемы стандартные 50-омные коаксиальны типа BNC. Кроме того, имеются разъемы подключения к линии USB, сети LAN и порта GPIB, используемого для управления измерительными приборами. Есть также винтовой зажим заземления и гнездо для подключения стандартного сетевого кабеля с земляным выводом.

Приборы данной серии отличаются числом каналов (1 или 2), максимальной частотой синусоидального напряжения (25, 100 и 240 МГц) вдвое более низкой максимальной частотой повторения импульсного напряжения (прямоугольного, импульсного и произвольного). Импульсы с дополнительными формами, определяемыми математическими функциями, можно формировать в диапазоне частот от 1мГц до 1МГц.

Управление генератором, в основном, кнопочное, но есть и удобная поворотная ручка универсального манипулятора с кнопками направления (в правом верхнем углу передней панели). Эти кнопки используются для перемещения по разряду числа того или иного параметра, например, частоты, после чего поворотная ручка позволяет быстро менять число в выбранном разряде. Пример: частота 1 000 000 000 00 MHz — частота 1 МГц, меняется изменением десятых долей МГц. Это очень удобно при имитации плавного изменения того или иного параметра.

Генераторы имеют самый современный, простой и наглядный интерфейс, подобный интерфейсу современных цифровых осциллографов. Большой жидкокристаллический цветной дисплей (только у модели AFG3021 он черно-белый) с размером по диагонали 5,6 дюйма отображает крупными знаками основные параметры сигналов и режимы работы генераторов и представляет форму создаваемых сигналов. Генератор имеет интерфейс (надписи на передней панели) на 8 языках, включая русский. Для изменения языка надписей на передней панели поставляется накладка, которая крепится на передней панели.

Основные выходы (или выход в одноканальной модели) изолированы от земли приборов, так что генератор может использоваться как «подвешенный» источник сигналов. Максимальное напряжение (постоянное плюс импульсное) относительно его внутренней земли не должно превышать ±42 В. Возможно изменение фазы синусоидального сигнала от -180,00° до +180,00° и осуществление амплитудной, частотной и фазовой модуляции, а также частотной манипуляции. Для импульсных сигналов возможна еще и широтно-импульсная модуляция, которая широко используется в преобразовательных устройствах для управления мощностью в нагрузке, например для изменения яркости свечения светодиодов или изменения температуры нагрева нагревателей в электрических печах.