對于從事電路板開發(fā)的硬件工程師來說,信號源是經(jīng)常使用也非常熟悉的。我們用它來作為電路板的輸入,測試電路板是否能按預(yù)期正常處理這些信號。最簡單的例子就是放大器電路,我們會給它輸入一個正弦波,然后用示波器觀察輸入輸出波形,正弦波是否被放大,是否有失真,等等,這樣才能知道我們做的放大電路板是否成功。
使用最廣泛的信號源是周期性的常規(guī)波形,比如正弦波,三角波,方波。我們相對容易得到這些信號,有很多產(chǎn)品和相關(guān)資料,我們這里就不贅述了。工程經(jīng)驗多的工程師一定會有感觸,有時候項目中或者測試電路的時候,需要一些奇怪的信號波形,不是周期性,甚至是不規(guī)則的特殊波形,這時候一般的信號源就做不到了。這時候就需要用到任意波形發(fā)生器(AWG)了。
任意波形發(fā)生器(AWG)可以編輯產(chǎn)生任意的特殊波形信號,來實現(xiàn)各種場景下的信號輸入使用。
比如,仿真各種汽車傳感器信號,如壓力、溫度、速度、旋轉(zhuǎn)和角度位置,對汽車應(yīng)用中的發(fā)動機(jī)控制單 元(ECU)進(jìn)行功能測試和優(yōu)化。仿真曲柄軸、凸輪軸、車輪、碰撞和其它汽車發(fā)動機(jī)傳感器信號。比如,使用脈沖信號仿真電源 MOSFET 電路,測試開機(jī)和關(guān)機(jī)延遲及上升時間和下降時間。分析 IGBT 電路的開關(guān)波形。比如,仿真正常的和不規(guī)則的生物醫(yī)學(xué)信號(如心臟纖顫),對醫(yī)療器械進(jìn)行功能測試。比如,比如仿真兩個伺服閥,確定產(chǎn)品技術(shù)數(shù)據(jù)中的啟動時間(階躍響應(yīng))、頻響(博德曲線)和其它 指標(biāo)。
對于幾K赫茲以下的,低頻應(yīng)用,LOTO虛擬示波器團(tuán)隊推出了一款基于PC上位機(jī)軟件的AWG任意波形發(fā)生器產(chǎn)品,型號是SIG852,算是性價比非常高的任意波形發(fā)生器了。只要有一臺電腦,用鼠標(biāo)編輯繪制,任意波形都能快速生成。
我們從上面的圖里可以看到LOTO的SIG852任意波形發(fā)生器可以生成一些常規(guī)波形,比如正弦波,三角波,方波,我們主要看看它內(nèi)置的非常規(guī)特殊波形:
白噪聲:
Sinx/x:
指數(shù)上升(充電):
高斯脈沖:
電腦軟件操作的優(yōu)勢集中體現(xiàn)在,可以用鼠標(biāo)直接畫一個波形出來,如下圖所示:
這就很方便了,有時候工程師知道波形大概的樣子,可能語言很難描述出來,以前可能可以畫在紙上講解,但是要真的輸出這樣波形卻很為難,現(xiàn)在有了這樣的電腦上位機(jī)軟件,直接鼠標(biāo)畫出來,所見即所得。
畫出來的波形還可以進(jìn)一步編輯,把局部設(shè)置成任意電壓,也可以疊加噪聲:
也可以對4個你選定的波形進(jìn)數(shù)學(xué)運(yùn)算,比如Y = A*X1+B*X2+C*X3+D*X4+E,
也可以分段進(jìn)行編輯和對波形進(jìn)行映射,如下圖所示: